Discrimination of Brazilian propolis according to the seasoning using chemometrics and machine learning based on UV-Vis scanning data

Propolis is a chemically complex biomass produced by honeybees (Apis mellifera) from plant resins added of salivary enzymes, beeswax, and pollen. The biological activities described for propolis were also identified for donor plants resin, but a big challenge for the standardization of the chemical composition and biological effects of propolis remains on a better understanding of the influence of seasonality on the chemical constituents of that raw material. Since propolis quality depends, among other variables, on the local flora which is strongly influenced by (a)biotic factors over the seasons, to unravel the harvest season effect on the propolis chemical profile is an issue of recognized importance. For that, fast, cheap, and robust analytical techniques seem to be the best choice for large scale quality control processes in the most demanding markets, e.g., human health applications. For that, UV-Visible (UV-Vis) scanning spectrophotometry of hydroalcoholic extracts (HE) of seventy-three propolis samples, collected over the seasons in 2014 (summer, spring, autumn, and winter) and 2015 (summer and autumn) in Southern Brazil was adopted. Further machine learning and chemometrics techniques were applied to the UV-Vis dataset aiming to gain insights as to the seasonality effect on the claimed chemical heterogeneity of propolis samples determined by changes in the flora of the geographic region under study. Descriptive and classification models were built following a chemometric approach, i.e. principal component analysis (PCA) and hierarchical clustering analysis (HCA) supported by scripts written in the R language. The UV-Vis profiles associated with chemometric analysis allowed identifying a typical pattern in propolis samples collected in the summer. Importantly, the discrimination based on PCA could be improved by using the dataset of the fingerprint region of phenolic compounds ( = 280-400m), suggesting that besides the biological activities of those secondary metabolites, they also play a relevant role for the discrimination and classification of that complex matrix through bioinformatics tools. Finally, a series of machine learning approaches, e.g., partial least square-discriminant analysis (PLS-DA), k-Nearest Neighbors (kNN), and Decision Trees showed to be complementary to PCA and HCA, allowing to obtain relevant information as to the sample discrimination.

Novas bio-estratégias para a destoxificação de ocratoxina A utilizando bactérias do ácido láctico

A ocorrência de bolores micotoxigénicos pertencentes aos géneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium em alimentos para consumo Humano e animal, tem um impacto importante sobre a saúde pública e constitui também um importante problema económico. Isto é devido à síntese por este tipo de fungos filamentosos de metabolitos altamente tóxicos conhecidos como micotoxinas. A maioria das micotoxinas são substâncias cancerígenas, mutagénicas, neurotóxicas e imunossupressoras, sendo a ocratoxina A (OTA) uma das mais importantes. A OTA é uma micotoxina, tóxica para os animais e Humanos principalmente devido às suas propriedades nefrotóxicas. Alguns grupos de bactérias gram positivas nomeadamente as bactérias do ácido láctico (BAL) são capazes de controlar o crescimento de fungos, melhorando e aumentando a vida útil de muitos produtos fermentados e, assim, reduzir os riscos para a saúde provocados pela exposição às micotoxinas. Algumas BAL são, também, capazes de destoxificar certas micotoxinas. Em trabalhos anteriores do nosso grupo foi observada a biodegradação da OTA por estirpes de Pediococcus parvulus isoladas de vinhos do Douro. Assim, com este trabalho, pretendeu-se compreender com maior detalhe o processo de biodegradação da OTA pelas referidas estirpes e identificar quais as enzimas que estão associadas à sua biodegradação. Para atingir este objetivo utilizaram-se algumas ferramentas ioinformáticas (BLAST, CLUSTALX2, CLC Sequence Viewer 7, Finch TV), desenharam-se primers específicos e realizaram-se PCR específicos para os genes envolvidos. Através da utilização de ferramentas de bioinformática, foi possível identificar várias proteínas que pertencem à família das carboxipeptidases e que podem eventualmente participar no processo da degradação da OTA, tais como D-Ala-D-Ala carboxipeptidase serínica e carboxipeptidase membranar. Estas BAL podem desempenhar um papel importante na destoxificação da OTA, sendo as carboxipeptidases uma das enzimas envolvidas na sua biodegradação.

Caracteres culturais das bactérias dos nódulos de algumas leguminosas tropicais

23 isolates from root nodules of 13 leguminous species were tested in laboratory for cultural and physiological characteristics. The following conclusions can be drawn: 1 - The cultural and physiological characters were not enough to identify the different isolates. 2 - The data from cultural and physiological tests help the identification of the bacteria, when checked with data from cross-inoculation tests reported elsewhere (GALLI, 1958). The bacteria studied herein may be grouped as the following: a) nodule bacteria from Vigna sinensis, Calopogonium muconoides, Centrosema pubescens, Desmodium adscendens, D. discolor, Indigofera mucronata, I. subulata, I. sumatrana, Stylosanthes guyanensisA Tephrosia cândida and Teramnus uncinatus: bacteria with scanty growth; alcaline reaction in milk-brom cresol purple; no acid production in medium with any of the carbohydrates used. b) nodule bacteria from pea and from Vicia obscura: bacteria with moderate growth; alcaline reaction, with serum zone, in milk-brom cresol purple; acid production in medium with all the carbohydrates used. c) nodule bacteria from Leucaena glauca: bacteria with moderate growth; alcaline reaction, with serum zone, in milk-brom cresol purple; acid production from rafinose and manitol. d) nodule bacteria from Cratylia floribunda: bacteria with scanty growth; alcaline reaction in milk-brom cresol purple; acid production from mannose and ramnose.

Nematódeos e bactérias em fôlhas de alcachôfra

Diseased plants of artichoke (Cynara scolimus L.) from the Instituto Agronômico, Campinas, Brazil, harboured nematodes in the leaves. The nematodes proved to belong to the species Protorhabditis oxyuris (Claus, 1862) Dougherty, 1955. As it could not be charged as the primary agent of the disease, a study of the bacteria found in the material was made. This disclosed that 4 different bacterial forms were present, namely Bacillus subtilis, Bacterium udum, Xanthomonas beticola var. cynarae n. var., and Cory neb acterium fascians var. cynarae n. var. The typical forms of X. beticola and of C. fascians are known as pathogenic to a number of plants: but, in the present case, unfortunately no inoculation trial could be made as an attempt to clear up the possible pathogenicity of any of them also to Cynara scolimus. The nematode P. oxyuris is the secondary agent, which however possibly play an important part in the distribution of the bacteria, as it has been repeatedly pointed out by previous writers with reference to closely related species. The symptoms of the disease are described. The main injuries found on leaves were necrotic areas progressing from the distal part of the limb, resulting in a great reduction of the leaf superficies.

Fixação do dióxido de carbono por bactérias nitrificantes

During the oxidation of the substrate, both Nitrosomonas and Nitrobacter have part of the energy made available as high energy phosphate, mamely ADP and ATP. This chemical energy is used to fix CO2. The nature of the reducing power is unknown at present. Active cells of Nitrobacter were shown to fix CO2 along the same pathway as found in higher plant photosynthesis. Sonic extracts of Nitrosomonas and Nitrobacter when incubated with NaH14CO3 and cofactors showed two ports of entry of CO2 into organic compounds one being, as expected, the carboxidismutase reaction. On protein basis an equivalent amount of CO2 was, however, incorporated via the oxaloacetic carboxylase reation. It is clear then that both micoorganisms possess typical autotrophic and heterotrophic mechanisms for the fixation of CO2 which is required for the primary synthesis of cell material.

Estudos sôbre a possível ação mutagênica de antibióticos em bactérias

Foram estudados 4 antibióticos (penicilina, estreptomicina, cloranfenicol e aureomicina) com relação a indução de mutações em uma linguagem de S. tuphimurium deficiente para triptofano e uma linhagem de X. campestris deficiente para o mesmo amino-ácido. Não foi verificada atividade mutagênica em nenhum dos antibióticos, em relação aos dois fatores estudados.

Efeitos de doses crescentes de nitrogênio e da inoculação de bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico, na cultura da soja (Glycine max, Merril)

Para estudar os efeitos de doses crescentes de nitrogênio, na presença e ausencia de Rhizobium, na cultura da soja, foram instalados ensaios em dois solos arenosos pobres em mate ria orgânica dos municipios de Herculandia e de Regente Feijó. No ensaio de Herculandia constatou-se efeitos de Rhizobium, enquanto no de Regente Feijo houve efeitos linear e cúbico das doses de nitrogênio, nao sendo observado efeito de inoculação. Em ambos os casos notaram-se cloroses nos tratamentos sem nitrogênio, todavia no ensaio de Regente Feijo foi temporária enquanto no de Herculândia a clorose persistiu ate o fim do ciclo nas parcelas sem inoculaçao e sem nitrogênio.

Microbiologia da carne moida: 1. contagem total de bactérias

Como primeira etapa de um programa de estudos microbiológicos da carne moida comercializada em Piracicaba, quarenta amostras de carne bovina, provenientes de dois tipos de estabelecimento de venda a varejo (açougue e supermercado), correspondendo a dois sistemas de distribuição de carne (um antigo e outro recente), foram analisados quanto ao número total de bactérias, segundo as recomendações da "American Public Health Association". As amostras foram obtidas semanalmente pela manhã e à tarde, durante aproximadamente dois meses. A incubação das placas de Petri foi feita a 21º C (72 horas) e a 32º (48 horas). Os resultados podem ser resumidos como segue: 1) Contagens totais elevadas foram, em geral, observadas, com diversas amostras na faixa de 10(7) a 10(9) bactérias/grama; as médias obtidas foram 6,9 x 10(7) (21ºC) e 2,5 x 10(7) (32ºC) bactérias por grama. 2) A incubação feita a 21ºC resultou, em geral, em contagens mais elevadas que as correspondentes à temperatura de incubação de 32ºC; todavia, a diferença observada não foi estatìsticamente significativa. 3) As contagens obtidas para as amostras correspondentes ao sistema antigo de distribuição de carne foram significativamente mais elevadas que as correspondentes ao sistema recente, o que se relacionou com contagens mais elevadas obtidas para as amostras coletadas pela manhã no estabelecimento menor.

Contagem total de bactérias e enumeração de coliformes em cortes de varejo de carne bovina e em equipamentos de supermercados

No presente trabalho foi determinada a contagem total de bactérias (incubação a 32°C e a 5°C) existentes na superfície de alguns cortes de varejo de carne bovina comercializada por tres supermercados de Piracicaba, SP, bem como da superfície de diversos tipos de equipamento utilizado nas salas de desossa desses estabelecimentos. Foi determinado também o número mais provável (NMP) de coliformes totais e, para um grupo de amostras de carne, o NMP de Escherichia coli. Para um dos supermercados (o mais antigo e menos adequado sob o aspecto sanitário) foi possível constatar uma diferença significativa entre as contagens totais em cortes recebidos já desossados pelo estabelecimento, a favor destes, e as contagens em cortes preparados na sala de desossa. O equipamento, tanto no estado considerado limpo (após o dia de trabalho) e aquele em uso apresentaram contagens totais excessivas; não houve diferença significativa entre um e outro caso, e, em ambos, a temperatura de incubação 32°C resultou em valores estatisticamente superiores aos obtidos com a incubação a 5°C. As contagens provenientes de análises de superfícies de madeira foram significativamente mais elevadas que as verificadas em superfícies metálicas (serra elétrica, facas, afiadores). A ocorrência de coliformes totais foi geral, tanto na carne como no equipamento, muitas vezes em números elevados. Em amostras de carne, analisadas quanto à presença e ao número de coliformes totais e de Escherichia coli, verificou-se que 96% daquelas positivas para coliformes totais também o eram para esta bactéria. Atras de material em uso foram positivas quanto à ocorrência de coliformes totais. Tal como ocorreu a carne, o número mais possível (NMP) assumiu, em vários casos, elevados valores. Embora não comprovado estatisticamente, os resultados sugerem uma maior ocorrência desse grupo de microrganismos nas superfícies de madeira (mesa e ou cepo).

Caracterização de bactérias dos gêneros Mima e Herella (Tribo Mimeae, DeBord, 1942): 1) Propriedade morfo-bioquímicas e sensibilidade aos antibióticos

No presente trabalho, os autores estudaram as propriedades morfo-bioquímicas e a sinsibilidade aos antibióticos de 19 amostras de bactérias dos gêneros Mima e Herellea isoladas de material clínico e identificadas como Mima polymorpha variedade oxidans, Mima polymorpha e Herellea vaginicola. No estudo bioquímico observou-se que Herellea vaginicola foi oxidase negativa e em meio complexo nitrogenado, consistentemente ataca a glicose, galactose, manose, arabinose, xilose, lactose a 10% e irregularmente ataca a ramnose e a celobiose; em base sintética nitrogenada, além das atividades citadas, consistentemente produziu ácido a partir da lactose. Mima polymopha foi oxidase negativa, não apresentando atividade glicidolítica, quer em meio complexo nitrogenado, quer em base sintética nitrogenada. Mima polymorpha var. oxidans, foi oxidase positiva, não revelando nenhuma atividade glicidolítica. Herellea vaginicola e Mima polymorpha mostraram grande sensibilidade à gabromicina, knamicina, neomicina, colistin, sendo que a última também foi muito sensível ao cloranfenicol e rovamicina. Mima polymorpha var. oxidans, apresentou grande sensibilidade à knamicina, neomicina, colistin, cloranfenicol e wintomylon. A sensibilidade das amostras a 1 a 0,1 unidade de penicilina/ml, nas condições ensaiadas no presente trabalho, não foi absoluta, como a observada por Baumann, Doudoroff & Stanier (1968a) que permitisse uma separação entre amostras oxidase positiva e negativa ou uma diferenciação dentro do grupo das bactérias oxidase positiva.

Bactérias Gram-negativas com fator infeccioso de resistência a drogas, isoladas de crianças em dois hospitais do Rio de Janeiro

Enterobactérias com fator infeccioso de resistência a drogas, foram isoladas em fezes de 113 crianças internadas no Instituto de Puericultura da U.F.R.J e no Hospital Jesus nos períodos 1960-1964 e 1970-1973, verificando-se que 71,6% das crianças excretaram bactérias resistentes, das quais 41,3% a uma única droga e 58,7% a várias drogas.

Determinación in vitro de la digestibilidad de los nutrientes de la cebada. Aplicación práctica para calibración de un sistema NIRS, y para la utilización de enzimas en la alimentación porcina.

La intensificación de la producción porcina, sin duda es uno de los principales factores que han influido en la alta competitividad del sector. Dicha intensificación sin embargo debe enfrentarse a nuevos retos de acuerdo con la creciente preocupación de los estados europeos sobre problemas de bienestar animal y de contaminación medioambiental resultante de la producción animal intensiva. La excreción de nitrógeno en los purines (que es uno de los principales factores contaminantes), puede ser reducida substancialmente si se reduce el contenido proteico del pienso. Ello, sin embargo debe de hacerse de manera que la dieta aporte las cantidades mínimas de aminoácidos requeridas por los animales, y que por tanto los parámetros productivos no se vean afectados. Para asegurar un aporte mínimo adecuado de aminoácidos en el pienso, es esencial un conocimiento preciso del valor nutritivo de las materias primas utilizadas. En la actualidad se utilizan los valores de contenido en aminoácidos digestibles ileales presentes en tablas publicadas por diferentes fuentes de información. Dichas tablas, sin embargo, son valores medios que no contemplan la elevada variabilidad en el contenido de aminoácidos digestibles dentro de una misma materia prima. Debido a esta variabilidad, para asegurar que los requerimientos de aminoácidos queden cubiertos al menos en un 80% de los casos, se debe sobreformular a un 107-108% de los requerimientos. Se ha estimado que una rápida determinación del contenido de aminoácidos digestibles ileales en las materias primas mediante la utilización de espectroscopia del infrarojo cercano (NIRS), permitiría el conocimiento del valor nutritivo de cada partida de materia prima, y una reducción de la sobreformulación a un 103%, con el consiguiente beneficio medioambiental. El principal inconveniente, para la aplicación de dicha metodología NIRS, es que su calibración requiere un esfuerzo excepcional, que solamente puede conseguirse con el trabajo de varios años de determinaciones in vivo de digestibilidad ileal de aminoácidos de un elevadísimo número de muestras. El presente proyecto tenía como principal objetivo la puesta a punto de una técnica de digestibilidad ileal de nutrientes in vitro (validada con determinaciones in vivo), que nos permitiera un análisis más rápido de un número elevado de muestras para realizar la calibración del NIRS. Para ello se escogió la cebada como materia prima para realizar los estudios por su importancia económica en España.

Bactérias gram negativas resistentes a antimicrobianos em alimentos

A partir de 154 espécimens de alimentos, representados por hortaliças (alface), leite e merenda escolar, obteve-se o isolamento e identificação de 400 amostras de bacilos Gram negativos. Esta amostragem se distribuiu em 339 enterobactérias (Escherichia, Shigella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Serratia e Proteus) e 61 de gêneros afins (Acinetobacter, Flavobacterium, Aeromonas e Pseudomonas). Submetendo-se as culturas aos antimicrobianos: sulfadiazina (Su), estreptomicina (Sm), tetraciclina (Tc), cloranfenicol (Cm), canamicina (Km), ampicilina (Ap), ácido nalidíxico (Nal) e gentamicina (Gm), observou-se apenas seis estirpes sensíveis a todas as drogas e sensibilidade absoluta à Gm. A predominância dos modelos Su (27,6%) e Su-Ap (39,6%) incidiu nas enterobactérias, enquanto que, 18,0% para Ap e 9,8% para Su-Ap foram detectados nos gêneros afins. Para caracterização da resistência foram realizados testes de conjugação e a totalidade das culturas não revelou transferência para o gene que confere resistência ao ácido nalidíxico. Relevantes são as taxas de amostras R+ observadas nos bacilos entéricos, oscilando em torno de 90% (leite e merenda escolar) e alface, em torno de 70%

Estimation of lean meat content in pig carcasses using X-ray Computed Tomography and PLS regression

Lean meat percentage (LMP) is an important carcass quality parameter. The aim of this work is to obtain a calibration equation for the Computed Tomography (CT) scans with the Partial Least Square Regression (PLS) technique in order to predict the LMP of the carcass and the different cuts and to study and compare two different methodologies of the selection of the variables (Variable Importance for Projection — VIP- and Stepwise) to be included in the prediction equation. The error of prediction with cross-validation (RMSEPCV) of the LMP obtained with PLS and selection based on VIP value was 0.82% and for stepwise selection it was 0.83%. The prediction of the LMP scanning only the ham had a RMSEPCV of 0.97% and if the ham and the loin were scanned the RMSEPCV was 0.90%. Results indicate that for CT data both VIP and stepwise selection are good methods. Moreover the scanning of only the ham allowed us to obtain a good prediction of the LMP of the whole carcass.