Interação entre fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas em trigo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da inoculação de dois novos isolados de bactérias diazotróficas endofíticas e da interação destas bactérias com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), na cultura do trigo. Foi realizado um experimento em casa de vegetação, com dois isolados de bactérias diazotróficas endofíticas, IAC11HT (Achromobacter insolitus) e IAC12HT (Zoogloea ramigera), e dois FMAs (Glomus sp. e Acaulospora sp.). Houve efeito sinérgico da co-inoculação na colonização das raízes por bactérias diazotróficas, com o emprego do FMA do gênero Acaulospora. As plantas associadas a Glomus, na presença dos isolados bacterianos, apresentaram maior crescimento, acúmulo e aproveitamento dos nutrientes do que as plantas colonizadas por Acaulospora sp., entretanto, não superaram os tratamentos em que as bactérias e os fungos foram inoculados isoladamente. Apesar de não ter havido efeito benéfico da co-inoculação FMA-bactéria diazotrófica sobre a maioria dos parâmetros avaliados, essas novas bactérias propiciaram o dobro de crescimento, acúmulo e aproveitamento do N e P em plantas de trigo.

Recobrimento de sementes de milho com ácidos húmicos e bactérias diazotróficas endofíticas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do recobrimento de sementes de milho com ácidos húmicos (AH), bactérias diazotróficas endofíticas e o uso em conjunto de AH e bactérias diazotróficas endofíticas, na estimulação do crescimento vegetal e na população de bactérias estabelecidas na planta hospedeira. A adição de AH, bactérias e o uso em conjunto estimularam o crescimento vegetal. Os AH utilizados no recobrimento de sementes de milho têm menor capacidade de estimular o crescimento radicular, em comparação ao uso em solução. O recobrimento de sementes é uma opção de inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas da espécie Herbaspirillum seropedicae (Z67).

Utilização de bactérias ácido-lácticas isoladas do trato intestinal de tilápia-do-nilo como probiótico

O objetivo deste trabalho foi isolar bactérias ácido-lácticas do intestino de tilápias-do-nilo, e avaliar seu potencial probiótico. Foram isoladas cepas de bactérias ácido-lácticas, e foi avaliada a inibição aos patógenos in vitro. As cepas com os melhores resultados foram identificadas e utilizadas no experimento de colonização do trato intestinal de tilápias-do-nilo, via suplementação na dieta, em delineamento inteiramente ao acaso, com três tratamentos e quatro repetições. Foram avaliados: o total de bactérias, as bactérias ácido-lácticas, Vibrio ssp. e Pseudomonas ssp. A cepa com melhor resultado foi utilizada na infecção experimental, em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2x3: dieta suplementada com a cepa e dieta-controle; e os peixes não submetidos à injeção, peixes submetidos à injeção de solução salina e à injeção de Enterococcus durans, com três repetições. Foram avaliados os parâmetros hematológicos. As duas cepas identificadas foram: Lactobacillus plantarum e Lactobacillus brevis, que colonizaram o trato intestinal de tilápias, contudo L. plantarum teve menor número total de bactérias e de Pseudomonas ssp. Foi observado maior número total de eritrócitos, trombócitos, leucócitos, linfócitos, neutrófilos e monócitos, em peixes alimentados com L. plantarum e submetidos à injeção de E. durans. O L. plantarum tem efeito probiótico e melhora o sistema imune das tilápias.

In vitro activities of tigecycline combined with other antimicrobials against multiresistant gram-positive and gram-negative pathogens.

OBJECTIVES: To test the activity of tigecycline combined with 16 antimicrobials in vitro against 22 gram-positive and 55 gram-negative clinical isolates. METHODS: Antibiotic interactions were determined by chequerboard and time-kill methods. RESULTS: By chequerboard, of 891 organism-drug interactions tested, 97 (11%) were synergistic, 793 (89%) were indifferent and 1 (0.1%) was antagonistic. Among gram-positive pathogens, most synergisms occurred against Enterococcus spp. (7/11 isolates) with the tigecycline/rifampicin combination. No antagonism was detected. Among gram-negative organisms, synergism was observed mainly with trimethoprim/sulfamethoxazole against Serratia marcescens (5/5 isolates), Proteus spp. (2/5) and Stenotrophomonas maltophilia (2/5), with aztreonam against S. maltophilia (3/5), with cefepime and imipenem against Enterobacter cloacae (3/5), with ceftazidime against Morganella morganii (3/5), and with ceftriaxone against Klebsiella pneumoniae (3/5). The only case of antagonism occurred against one S. marcescens with the tigecycline/imipenem combination. Selected time-kill assays confirmed the bacteriostatic interactions observed by the chequerboard method. Moreover, they revealed a bactericidal synergism of tigecycline with piperacillin/tazobactam against one penicillin-resistant Streptococcus pneumoniae and with amikacin against Proteus vulgaris. CONCLUSIONS: Combinations of tigecycline with other antimicrobials produce primarily an indifferent response. Specific synergisms, especially against enterococci and problematic gram-negative isolates, might be worth investigating in in vitro models and/or in animal models simulating the human environment.

Proinflammatory activity of cell-wall constituents from gram-positive bacteria.

Innate immunity reacts to conserved bacterial molecules. The outermost lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative organisms is highly inflammatory. It activates responsive cells via specific CD14 and toll-like receptor-4 (TLR4) surface receptor and co-receptors. Gram-positive bacteria do not contain LPS, but carry surface teichoic acids, lipoteichoic acids and peptidoglycan instead. Among these, the thick peptidoglycan is the most conserved. It also triggers cytokine release via CD14, but uses the TLR2 co-receptor instead of TLR4 used by LPS. Moreover, whole peptidoglycan is 1000-fold less active than LPS in a weight-to-weight ratio. This suggests either that it is not important for inflammation, or that only part of it is reactive while the rest acts as ballast. Biochemical dissection of Staphylococcus aureus and Streptococcus pneumoniae cell walls indicates that the second assumption is correct. Long, soluble peptidoglycan chains (approximately 125 kDa) are poorly active. Hydrolysing these chains to their minimal unit (2 sugars and a stem peptide) completely abrogates inflammation. Enzymatic dissection of the pneumococcal wall generated a mixture of highly active fragments, constituted of trimeric stem peptides, and poorly active fragments, constituted of simple monomers and dimers or highly polymerized structures. Hence, the optimal constraint for activation might be 3 cross-linked stem peptides. The importance of structural constraint was demonstrated in additional studies. For example, replacing the first L-alanine in the stem peptide with a D-alanine totally abrogated inflammation in experimental meningitis. Likewise, modifying the D-alanine decorations of lipoteichoic acids with L-alanine, or deacylating them from their diacylglycerol lipid anchor also decreased the inflammatory response. Thus, although considered as a broad-spectrum pattern-recognizing system, innate immunity can detect very subtle differences in Gram-positive walls. This high specificity underlines the importance of using well-characterized microbial material in investigating the system.

Inoculantes formulados com polímeros e bactérias endofíticas para a cultura da cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização, em campo, de inoculantes compostos pela mistura de estirpes de bactérias diazotróficas e pelos polímeros carboximetilcelulose e amido, sobre a fixação de nitrogênio, em cana-de-açucar. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 4x2, com quatro formas de fornecimento de N: controle absoluto, controle nitrogênio (adubação com 120 kg ha-1 de N), inoculante polimérico líquido (IPC 0,8), e inoculante polimérico gel (IPC 2,2); e duas variedades de cana-de-açúcar (RB72454 e RB867515), em parcelas subdivididas (três épocas de avaliação - 6, 9 e 11 meses após o plantio), com quatro repetições. Como veículo inoculante foi testada a proporção 60:40 dos polímeros carboximetilcelulose e amido, nas concentrações 0,8 e 2,2 g L-1 (IPC 0,8 e IPC 2,2, respectivamente). Os parâmetros avaliados foram: a produtividade de colmos, a massa de matéria seca total e o acúmulo de nitrogênio. Os tratamentos com os inoculantes com a mistura de bactérias diazotróficas endofíticas e os polímeros promoveram aumento médio da produtividade das variedades RB72454 e RB867515 de 50 e 30 Mg ha-1, respectivamente, e aumento médio da massa da matéria seca da variedade RB867515 de 18 Mg ha-1, em comparação ao controle absoluto, aos 11 meses após a inoculação, e não diferiram significativamente do tratamento controle nitrogênio.

Frações de fósforo no solo após sucessivas aplicações de dejetos de suínos em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi quantificar as frações de acumulação de fósforo em solo submetido a sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos (DLS) em sistema de plantio direto. Em Santa Maria, RS, doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de DLS foram distribuídas a lanço por sete anos agrícolas, antes do plantio de cada cultivo de inverno ou verão, em Argissolo Vermelho arenoso, totalizando 0, 584, 1.168 e 2.336 kg ha-1 de P aplicado via dejetos. O solo foi coletado nas camadas 0-2, 4-6, 8-10, 14-16 e 20-25 cm, e submetido ao fracionamento químico de P. A adição do DLS ao solo durante sete anos aumentou o teor de P até 25 cm de profundidade, principalmente nas frações inorgânicas extraídas por resina trocadora de ânions, NaHCO3 0,5 mol L-1 e NaOH 0,1 mol L-1. As aplicações não aumentaram os teores de P orgânico extraído por NaHCO3 0,5 mol L-1, mas sim as frações orgânicas extraídas por NaOH 0,5 e 0,1 mol L-1. O DLS adicionado ao solo por longo período pouco afeta a partição de P em frações inorgânicas e orgânicas. As sucessivas aplicações de DLS aumentam o acúmulo de P em frações predominantemente lábeis no solo, o que representa um risco potencial para contaminação de águas superficiais e subsuperficiais.

Simbiose de bactérias fixadoras de nitrogênio com feijoeiro-comum em diferentes valores de pH

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pH do meio de cultivo na eficiência simbiótica de estirpes de Rhizobium, em solo com e sem calagem. Foram realizados experimentos em casa de vegetação, com e sem calagem, e no campo, apenas com calagem. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com quatro repetições, e os tratamentos foram cinco estirpes de Rhizobium (UFLA 02-100, UFLA 02-68, UFLA 04-195, UFLA 04-202 e CIAT 899), cultivadas em meio de cultura 79 com diferentes valores de pH (5,0, 6,0 e 6,9), e testemunhas sem inoculação, com ou sem nitrogênio mineral. Foram avaliados número e massa de matéria seca de nódulos, massa de matéria seca da parte aérea, eficiência relativa, teor e acúmulo de nitrogênio na parte aérea e nos grãos, número de vagens por planta, número de grãos por vagem e rendimento e massa de 100 grãos. O valor de pH ideal para o meio de cultivo variou com as estirpes e com a variável analisada. Os tratamentos que receberam calagem foram superiores aos demais. No campo, independentemente do pH do inoculante, as populações nativas do solo e as estirpes introduzidas promoveram rendimento de grãos semelhante ao da testemunha com 70 kg ha-1 de N e ao da estirpe referência CIAT 899.

Avaliação agronômica de variedades de cana-de-açúcar inoculadas com bactérias diazotróficas e adubadas com nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubação nitrogenada, em duas variedades de cana-de-açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha-1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana-de-açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana-de-açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva à inoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada.

Recognition of Gram-positive Intestinal Bacteria by Hybridoma- and Colostrum-derived Secretory Immunoglobulin A Is Mediated by Carbohydrates.

Humans live in symbiosis with 10(14) commensal bacteria among which >99% resides in their gastrointestinal tract. The molecular bases pertaining to the interaction between mucosal secretory IgA (SIgA) and bacteria residing in the intestine are not known. Previous studies have demonstrated that commensals are naturally coated by SIgA in the gut lumen. Thus, understanding how natural SIgA interacts with commensal bacteria can provide new clues on its multiple functions at mucosal surfaces. Using fluorescently labeled, nonspecific SIgA or secretory component (SC), we visualized by confocal microscopy the interaction with various commensal bacteria, including Lactobacillus, Bifidobacteria, Escherichia coli, and Bacteroides strains. These experiments revealed that the interaction between SIgA and commensal bacteria involves Fab- and Fc-independent structural motifs, featuring SC as a crucial partner. Removal of glycans present on free SC or bound in SIgA resulted in a drastic drop in the interaction with Gram-positive bacteria, indicating the essential role of carbohydrates in the process. In contrast, poor binding of Gram-positive bacteria by control IgG was observed. The interaction with Gram-negative bacteria was preserved whatever the molecular form of protein partner used, suggesting the involvement of different binding motifs. Purified SIgA and SC from either mouse hybridoma cells or human colostrum exhibited identical patterns of recognition for Gram-positive bacteria, emphasizing conserved plasticity between species. Thus, sugar-mediated binding of commensals by SIgA highlights the currently underappreciated role of glycans in mediating the interaction between a highly diverse microbiota and the mucosal immune system.

Mineralização do carbono e do nitrogênio no solo após sucessivas aplicações de lodo de esgoto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica de mineralização do C e a capacidade do solo em fornecer N após sucessivas aplicações de lodo de esgoto, além de determinar a relação destas com a taxa de mineralização do lodo previamente aplicado. A área experimental recebeu, por sete anos, os seguintes tratamentos: 80 kg ha‑1 por ano de N mineral (L0); e 10 ou 20 Mg ha‑1 por ano de lodo (L1 e L2, respectivamente). Amostras de solo (0-20 cm) foram retiradas um ano após a última aplicação dos tratamentos. As amostras receberam doses de lodo correspondentes a 0, 120 e 240 kg ha‑1 de N e foram incubadas em laboratório por mais de 100 dias, tendo-se determinado o C‑CO2 liberado e o teor de N inorgânico no solo. A mineralização do C e do N foi mais influenciada pelo uso prévio do lodo do que pelas doses incubadas. A taxa de mineralização do nitrogênio (TMN) diminuiu de 16%, em L0, para 11%, em L1, e 8% em L2. No entanto, essa redução não resultou em menor disponibilidade de N no sistema, pois houve incremento do N potencialmente mineralizável (N0) em L1 e L2. Assim, a TMN não é um parâmetro adequado para cálculo da dose de lodo a ser aplicada em áreas previamente tratadas com o resíduo, pois subestima a capacidade do sistema em fornecer N. Neste caso, deve-se considerar o uso do N0.

Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de promoção do crescimento vegetal e a diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi cultivado em solos do Cerrado piauiense. Avaliaram-se 26 estirpes quanto à capacidade de fixar nitrogênio em vida livre, solubilizar fosfatos inorgânicos, produzir ácido-3-indolacético (AIA) na ausência e na presença do aminoácido triptofano (100 mg L-1), produzir nódulos e promover o crescimento de feijão-caupi em vasos Leonard. Nenhuma estirpe fixou nitrogênio em vida livre, e 69% foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio in vitro. Na presença de triptofano, todas as estirpes foram capazes de sintetizar o AIA em meio 79, e 80% sintetizaram o AIA em meio DYGS. Apenas quatro estirpes nodularam o feijão-caupi. O sequenciamento do gene 16S rRNA identificou as estirpes nodulíferas como pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus. Entre as estirpes não nodulíferas promotoras do crescimento do feijão-caupi, estão os gêneros Bacillus e Paenibacillus.

The complete genome sequence of the gram-positive bacterium Bacillus subtilis.

Bacillus subtilis is the best-characterized member of the Gram-positive bacteria. Its genome of 4,214,810 base pairs comprises 4,100 protein-coding genes. Of these protein-coding genes, 53% are represented once, while a quarter of the genome corresponds to several gene families that have been greatly expanded by gene duplication, the largest family containing 77 putative ATP-binding transport proteins. In addition, a large proportion of the genetic capacity is devoted to the utilization of a variety of carbon sources, including many plant-derived molecules. The identification of five signal peptidase genes, as well as several genes for components of the secretion apparatus, is important given the capacity of Bacillus strains to secrete large amounts of industrially important enzymes. Many of the genes are involved in the synthesis of secondary metabolites, including antibiotics, that are more typically associated with Streptomyces species. The genome contains at least ten prophages or remnants of prophages, indicating that bacteriophage infection has played an important evolutionary role in horizontal gene transfer, in particular in the propagation of bacterial pathogenesis.

Bactérias promotoras de crescimento e adubação nitrogenada no crescimento inicial de cana-de-açúcar proveniente de mudas pré-brotadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inoculação de bactérias promotoras de crescimento sobre a formação de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, oriundas de gemas individualizadas, e quantificar o crescimento inicial dessas mudas, em associação à aplicação de nitrogênio, em solo de baixa fertilidade. Foram conduzidos dois experimentos: um em casa de vegetação, com duração de 50 dias, e o outro, em vasos no campo, com duração de 180 dias. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x3, no primeiro experimento - com ou sem inoculante, e com três quantidades de reserva nas gemas -, e 2x2x4, no segundo - com ou sem inoculante, com ou sem nitrogênio, avaliados em quatro épocas: aos 45, 90, 135 e 180 dias. O inoculante produziu efeito na fase inicial de crescimento das mudas pré-brotadas, com aumento na velocidade de brotação e no acúmulo da matéria seca de raízes e da parte aérea, independentemente da quantidade de reserva da gema. No segundo experimento, o inoculante promoveu ganhos no crescimento inicial da parte aérea e do sistema radicular, até os 180 dias após o transplantio, com aumento em altura, perfilhamento, diâmetro do colmo, produção da matéria seca de colmos e de palha e do comprimento radicular, independentemente da aplicação de nitrogênio. O inoculante tem efeito fisiológico positivo sobre o crescimento das plantas.