986 resultados para SULFATE-REDUCING BACTERIA
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Les thiols et le sélénium peuvent jouer un rôle important dans la méthylation du mercure des environnements aquatiques. Pour démontrer la présence des thiols et du sélénium et leur relation avec le mercure dans certains écosystèmes d'eau douce québécois, une campagne d’échantillonnage fut réalisée durant l’été 2010, dans le parc national du Mont-Tremblant (Laurentides, Québec). Il existe une corrélation significative entre le sélénium et le mercure total dans l’eau des lacs du parc. Cependant, les concentrations de sélénium sont très faibles dans les lacs, les étangs de castor et les ruisseaux. Par ailleurs, les lacs du parc national du Mont-Tremblant ont des concentrations relativement élevées de méthylmercure avec une moyenne de 0,33 ng L-1 et des maximums allant jusqu’à 3,29 ng L-1. Les étangs de castor peuvent aussi être considérés comme des lieux de contamination au méthylmercure, avec une concentration moyenne de 0,95 ng L-1. Toutefois, la présence d’une colonie de castors sur le bassin versant d’un lac ne semble pas influencer les concentrations de mercure que l’on y retrouve. Deux thiols sont détectables dans l’eau de surface des Laurentides, soit le glutathion et l’acide thioglycolique. La concentration de ce dernier thiol est corrélée significativement avec celle du mercure total et du méthylmercure. Les thiols peuvent jouer un rôle important dans les processus de méthylation en favorisant le transport du mercure inorganique à l’intérieur des bactéries sulfato-réductrices. Afin de mieux comprendre l’action antagoniste entre le sélénium et le mercure, des études devraient être réalisées au niveau des tissus des organismes vivants dans ces zones pauvres en sélénium.
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AIM: To investigate the effect of native, heated and glycated bovine serum albumin (BSA) on the ulcerative colitis (UC) and non-UC colonic microbiota in vitro. METHODS AND RESULTS: Continuous flow culture (CFC) models of the human colonic microbiota inoculated with faeces from UC and non-UC volunteers were maintained on BSA as growth substrate. Changes in bacterial populations and short-chain fatty acids were determined. UC and non-UC microbiota differed significantly in microbial populations, with elevated numbers of sulfate-reducing bacteria (SRB) and clostridia in the microbiota from UC patients. Compared with native BSA, glycated BSA modulated the gut microbiota of UC patients in vitro towards a more detrimental community structure with significant increases in putatively harmful bacteria (clostridia, bacteroides and SRB; P < 0.009) and decreases in dominant and putatively beneficial bacterial groups (eubacteria and bifidobacteria; P < 0.0004). The levels of beneficial short-chain fatty acids were significantly decreased by heated or glycated BSA, but were increased significantly by native BSA. CONCLUSION: The UC colonic microbiota maintained in CFC was significantly modified by glycated BSA. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Results suggest that dietary glycated protein may impact upon the composition and activity of the colonic microbiota, an important environmental variable in UC.
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Aim: To investigate the effect of native, heated and glycated bovine serum albumin (BSA) on the ulcerative colitis (UC) and non-UC colonic microbiota in vitro. Methods and Results: Continuous flow culture (CFC) models of the human colonic microbiota inoculated with faeces from UC and non-UC volunteers were maintained on BSA as growth substrate. Changes in bacterial populations and short-chain fatty acids were determined. UC and non-UC microbiota differed significantly in microbial populations, with elevated numbers of sulfate-reducing bacteria (SRB) and clostridia in the microbiota from UC patients. Compared with native BSA, glycated BSA modulated the gut microbiota of UC patients in vitro towards a more detrimental community structure with significant increases in putatively harmful bacteria (clostridia, bacteroides and SRB; P < 0.009) and decreases in dominant and putatively beneficial bacterial groups (eubacteria and bifidobacteria; P < 0.0004). The levels of beneficial short-chain fatty acids were significantly decreased by heated or glycated BSA, but were increased significantly by native BSA. Conclusion: The UC colonic microbiota maintained in CFC was significantly modified by glycated BSA. Significance and Impact of the Study: Results suggest that dietary glycated protein may impact upon the composition and activity of the colonic microbiota, an important environmental variable in UC.
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Inflammatory bowel disease (IBD) is a common gastrointestinal disorder of cats with no known aetiological agent. Previous work has suggested that the faecal microbiota of IBD cats is significantly different from that of healthy cats, including significantly lower bifidobacteria, bacteroides and total counts in IBD cats and significantly lower levels of sulfate-reducing bacteria in healthy cats. Prebiotics, including galactooligosaccharides (GOS), have been shown to elicit a bifidogenic effect in humans and other animals. The purpose of the current study was to examine the impact of a novel GOS supplementation on the faecal microbiota of healthy and IBD cats during a randomized, double-blind, cross-over feeding study. Eight oligonucleotide probes targeting specific bacterial populations and DAPI stain (total bacteria) were used to monitor the feline faecal microbiota. Overall, inter-animal variation was high; while a trend of increased bifidobacterial levels was seen with GOS supplementation it was not statistically significant in either healthy or IBD cats. No significant differences were observed in the faecal microbiota of IBD cats and healthy cats fed the same diet. Members of the family Coriobacteriaceae (Atopobium cluster) were found to be the most abundant bacteria in the feline microbiota.
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The polychaete worm Nereis diversicolor engineers its environment by creating oxygenated burrows in anoxic intertidal sediments. The authors carried out a laboratory microcosm experiment to test the impact of polychaete burrowing and feeding activity on the lability and methylation of mercury in sediments from the Bay of Fundy, Canada. The concentration of labile inorganic mercury and methylmercury in burrow walls was elevated compared to worm-free sediments. Mucus secretions and organic detritus in worm burrows increased labile mercury concentrations. Worms decreased sulfide concentrations, which increased Hg bioavailability to sulfate-reducing bacteria and increased methylmercury concentrations in burrow linings. Because the walls of polychaete burrows have a greater interaction with organisms, and the overlying water, the concentrations of mercury and methylmercury they contain is more toxicologically relevant to the base of a coastal food web than bulk samples. The authors recommend that researchers examining Hg in marine environments account for sediment dwelling invertebrate activity to more fully assess mercury bioavailability.
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
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Here we embark in a deep metagenomic survey that revealed the taxonomic and potential metabolic pathways aspects of mangrove sediment microbiology. The extraction of DNA from sediment samples and the direct application of pyrosequencing resulted in approximately 215 Mb of data from four distinct mangrove areas (BrMgv01 to 04) in Brazil. The taxonomic approaches applied revealed the dominance of Deltaproteobacteria and Gammaproteobacteria in the samples. Paired statistical analysis showed higher proportions of specific taxonomic groups in each dataset. The metabolic reconstruction indicated the possible occurrence of processes modulated by the prevailing conditions found in mangrove sediments. In terms of carbon cycling, the sequences indicated the prevalence of genes involved in the metabolism of methane, formaldehyde, and carbon dioxide. With respect to the nitrogen cycle, evidence for sequences associated with dissimilatory reduction of nitrate, nitrogen immobilization, and denitrification was detected. Sequences related to the production of adenylsulfate, sulfite, and H2S were relevant to the sulphur cycle. These data indicate that the microbial core involved in methane, nitrogen, and sulphur metabolism consists mainly of Burkholderiaceae, Planctomycetaceae, Rhodobacteraceae, and Desulfobacteraceae. Comparison of our data to datasets from soil and sea samples resulted in the allotment of the mangrove sediments between those samples. The results of this study add valuable data about the composition of microbial communities in mangroves and also shed light on possible transformations promoted by microbial organisms in mangrove sediments.
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The aim of this work was to identify groups of microorganisms that are capable of degrading organic matter utilizing sulfate as an electron acceptor. The assay applied for this purpose consisted of running batch reactors and monitoring lactate consumption, sulfate reduction and sulfide production. A portion of the lactate added to the batch reactors was consumed, and the remainder was converted into acetic, propionic and butyric acid after 111 hours of operation These results indicate the presence of sulfate-reducing bacteria (SRB) catalyzing both complete and incomplete oxidation of organic substrates. The sulfate removal efficiency was 49.5% after 1335 hours of operation under an initial sulfate concentration of 1123 mg/L. The SRB concentrations determined by the most probable number (MPN) method were 9.0x10(7) cells/mL at the beginning of the assay and 8.0x10(5) cells/mL after 738 hours of operation.
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Although mangroves represent ecosystems of global importance, the genetic diversity and abundance of functional genes that are key to their functioning scarcely have been explored. Here, we present a survey based on the nifH gene across transects of sediments of two mangrove systems located along the coast line of Sao Paulo state (Brazil) which differed by degree of disturbance, i.e., an oil-spill-affected and an unaffected mangrove. The diazotrophic communities were assessed by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), quantitative PCR (qPCR), and clone libraries. The nifH gene abundance was similar across the two mangrove sediment systems, as evidenced by qPCR. However, the nifH-based PCR-DGGE profiles revealed clear differences between the mangroves. Moreover, shifts in the nifH gene diversities were noted along the land-sea transect within the previously oiled mangrove. The nifH gene diversity depicted the presence of nitrogen-fixing bacteria affiliated with a wide range of taxa, encompassing members of the Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Firmicutes, and also a group of anaerobic sulfate-reducing bacteria. We also detected a unique mangrove-specific cluster of sequences denoted Mgv-nifH. Our results indicate that nitrogen-fixing bacterial guilds can be partially endemic to mangroves, and these communities are modulated by oil contamination, which has important implications for conservation strategies.
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This study focused on the structure and composition of archaeal communities in sediments of tropical mangroves in order to obtain sufficient insight into two Brazilian sites from different locations (one pristine and another located in an urban area) and at different depth levels from the surface. Terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) of PCR-amplified 16S rRNA gene fragments was used to scan the archaeal community structure, and 16S rRNA gene clone libraries were used to determine the community composition. Redundancy analysis of T-RFLP patterns revealed differences in archaeal community structure according to location, depth and soil attributes. Parameters such as pH, organic matter, potassium and magnesium presented significant correlation with general community structure. Furthermore, phylogenetic analysis revealed a community composition distributed differently according to depth where, in shallow samples, 74.3% of sequences were affiliated with Euryarchaeota and 25.7% were shared between Crenarchaeota and Thaumarchaeota, while for the deeper samples, 24.3% of the sequences were affiliated with Euryarchaeota and 75.7% with Crenarchaeota and Thaumarchaeota. Archaeal diversity measurements based on 16S rRNA gene clone libraries decreased with increasing depth and there was a greater difference between depths (<18% of sequences shared) than sites (>25% of sequences shared). Taken together, our findings indicate that mangrove ecosystems support a diverse archaeal community; it might possibly be involved in nutrient cycles and are affected by sediment properties, depth and distinct locations. (C) 2012 Institut Pasteur. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
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The aim of this work was to identify groups of microorganisms that are capable of degrading organic matter utilizing sulfate as an electron acceptor. The assay applied for this purpose consisted of running batch reactors and monitoring lactate consumption, sulfate reduction and sulfide production. A portion of the lactate added to the batch reactors was consumed, and the remainder was converted into acetic, propionic and butyric acid after 111 hours of operation These results indicate the presence of sulfate-reducing bacteria (SRB) catalyzing both complete and incomplete oxidation of organic substrates. The sulfate removal efficiency was 49.5% after 1335 hours of operation under an initial sulfate concentration of 1123 mg/L. The SRB concentrations determined by the most probable number (MPN) method were 9.0x10(7) cells/mL at the beginning of the assay and 8.0x10(5) cells/mL after 738 hours of operation.
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Il presente elaborato è stato finalizzato allo sviluppo di un processo di digestione anaerobica della frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU oppure, in lingua inglese OFMSW, Organic Fraction of Municipal Solid Waste) provenienti da raccolta indifferenziata e conseguente produzione di biogas da impiegarsi per il recupero energetico. Questo lavoro rientra nell’ambito di un progetto, cofinanziato dalla Regione Emilia Romagna attraverso il Programma Regionale per la Ricerca Industriale, l’Innovazione e il Trasferimento Tecnologico (PRRIITT), sviluppato dal Dipartimento di Chimica Applicata e Scienza dei Materiali (DICASM) dell’Università di Bologna in collaborazione con la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Ferrara e con la società Recupera s.r.l. che applicherà il processo nell’impianto pilota realizzato presso il proprio sito di biostabilizzazione e compostaggio ad Ostellato (FE). L’obiettivo è stato la verifica della possibilità di impiegare la frazione organica dei rifiuti indifferenziati per la produzione di biogas, e in particolare di metano, attraverso un processo di digestione anaerobica previo trattamento chimico oppure in codigestione con altri substrati organici facilmente fermentabili. E’ stata inoltre studiata la possibilità di impiego di reattori con biomassa adesa per migliorare la produzione specifica di metano e diminuire la lag phase. Dalla sperimentazione si può concludere che è possibile giungere allo sviluppo di metano dalla purea codigerendola assieme a refluo zootecnico. Per ottenere però produzioni significative la quantità di solidi volatili apportati dal rifiuto non deve superare il 50% dei solidi volatili complessivi. Viceversa, l’addizione di solfuri alla sola purea si è dimostrata ininfluente nel tentativo di sottrarre gli agenti inibitori della metanogenesi. Inoltre, l’impiego di supporti di riempimento lavorando attraverso processi batch sequenziali permette di eliminare, nei cicli successivi al primo, la lag phase dei batteri metanogeni ed incrementare la produzione specifica di metano.
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Zusammenfassung Die komplexe Lebensgemeinschaft des Termitendarms fasziniert die Biologen schon seit langem. Es ist bekannt, dass Termiten ihre Nahrung mit Hilfe von symbiontischen Bakterien und Protozoen verdauen können. Ohne ihre Symbionten würden sie verhungern. Das Zusammenspiel von Termiten und darmbewohnenden Mikroorganismen, zu denen Flagellaten, Bakterien, Archaebakterien und Hefen gehören, ist trotz moderner Untersuchungstechniken keineswegs vollständig aufgeklärt. In der vorliegenden Arbeit wurden:1) Einige kultivierte und nicht-kultivierte Bakterien charakterisiert, die an der Darmwand von Mastotermes darwiniensis lokalisiert sind. Die Darmwandbakterien wurden entweder nach Kultivierung oder direkt von der Darmwand für die Analyse der 16S rDNA verwendet. Die Sequenzierung erfolgte entweder nach DGGE oder nach Klonierung der PCR-Produkte. Die identifizierten Bakterien kann man in 7 Gruppen teilen:1: Gram-positive Bakterien mit hohem GC-Gehalt 2: Gram-positive Bakterien mit niedrigem GC-Gehalt 3: Fusobakterien-ähnliche Bakterien 4: ß-Proteobakterien5: Verrucomicrobien6: Bacteroides-ähnliche Bakterien7: Methanogene Bakterien 2) Aufgrund des Vorhandenseins des Coenzyms Deazaflavin-Derivats F420, kann man Methanbakterien mikroskopisch identifizieren und von anderen Bakterien unterscheiden, weil Methanbakterien im kurzwelligen Blaulicht blaugrün aufleuchten. Untersuchungen haben gezeigt, dass mindestens zwei Morphotypen von Methanbakterien an der Darmwand von M. darwiniensis vorkommen. Sie wurden auch über 16S rDNA Sequenzanalyse identifiziert. Ihre Lokalisierung an der Darmwand wurde durch Fluoreszenz-in-situ-Hybridsierung mit spezifischen Oligonukleotiden nachgewiesen. Schließlich konnte gezeigt werden, dass pro Gramm Termite 2,6 µg Methan pro Stunde produziert werden. 3) Bis jetzt wurden aus verschiedenen Termiten sulfatreduzierende Bakterien (SRB) isoliert. Deshalb wurde in dieser Arbeit die Verbreitung der SRB in verschiedenen Insekten untersucht. Insgesamt wurden zwei Sequenzen aus Libellenlarven (FSBO4 und FSBRO2), drei Sequenzen aus Zuckmückenlarven (FSCI, FSCII und FSC4), eine Sequenz aus Rosenkäfern (FSPa4-5) und ebenfalls eine Sequenz aus Eintagsfliegenlarven (FSB6) identifiziert. Alle identifizierten Bakterien ausser Klon FSB6, gehören zur Gattung Desulfovibrio. Klon FSB6 gehört zu der Gram-positiven Gattung Desulfotomaculum.Außerdem wurde die Sulfatreduktionsrate der SRB im Darm von Rosenkäfern (Pachnoda marginata), Holz- bzw. Sulfat-gefütterten Termiten (Mastotermes darwiniensis) und einer Reinkultur von Desulfovibrio intestinalis gemessen. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Aktivität pro Zelle in Holz-gefütterten Termite am höchsten ist (4,9 nmol/107 Bakterien x h).
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmalig eine in vivo Methylierung von Quecksilber in Insekten nachgewiesen. Des Weiteren wurde die Kinetik der Quecksilbermethylierung im Faulschlamm untersucht und eine Identifizierung der für die Methylierung verantwortlichen Bakteriengruppe durchgeführt. Die Methylquecksilberbestimmung erfolgte mittels Purge&Trap Gaschromatographie-Atomfluoreszenzspektrometrie nach einer sauren Phasenextraktion. Zur Untersuchung einer in vivo Methylquecksilberbildung in Insekten wurde die australischen Termite Mastotermes darwiniensis als Modellorganismus verwandt. Den Tieren wurde über einen Zeitraum von vierzehn Tagen Quecksilber(II)chlorid in unterschiedlichen Konzentrationen mit der Nahrung zugeführt und anschließend die Methylquecksilberkonzentration in den Termiten bestimmt. Mit zunehmender Quecksilberkonzentration in der Nahrung (0 µg bis 150 µg Hg2+/g) stieg die Methylquecksilberkonzentration von ca. 5 ng auf 53,8 ng pro g Termite Trockengewicht. Bei höheren Quecksilberkonzentrationen in der Nahrung wurde kein weiterer Anstieg in der Methylquecksilberkonzentration in den Termiten festgestellt. Die Untersuchung der Methylquecksilberbildung im Faulschlamm des Klärwerks Mainz-Mombach zeigte, dass die Methylquecksilberkonzentration zu Beginn der Inkubationsphase rasch anstieg und mit zunehmender Inkubationsdauer eine Sätti-gung erreichte. Nach 164 Stunden waren insgesamt 2,6 % des eingesetzten Quecksilbers zu Methylquecksilber umgesetzt. Anhand von Hemmstoffversuchen wurden Sulfat-reduzierende Bakterien als hauptverantwortliche Organismengruppe für die Quecksilbermethylierung identifiziert.
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Alkylierte Quecksilberspezies sind hundertfach toxischer als anorganisches Quecksilber (Hg) und werden in der Nahrungskette mit zunehmender Trophieebene im Gewebe von Tieren und dem Menschen akkumuliert. Aufgrund der Relevanz für die Umwelt und den Effekt auf die menschliche Gesundheit kommt der biotischen Transformation von anorganischem Hg zu Monomethylquecksilber (MeHg) eine große Bedeutung zu. Es ist bekannt, dass Sulfat-reduzierende Bakterien zu den Hauptproduzenten von MeHg gehören. Darüber hinaus gibt es jedoch nur wenige Untersuchungen über die biologischen Mechanismen und die Zusammenhänge in terrestrischen und insbesondere in intestinalen Systemen. Die vorliegende Arbeit leistet daher einen wichtigen Beitrag zur Abschätzung des Potentials zur Hg-Methylierung durch intestinale Bakterien und vertieft die Kenntnisse zu der damit verbundenen Akkumulation der organischen Schwermetallverbindung im Gewebe des Kompostwurms Eisenia foetida (E. foetida). rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde erstmals unter Anwendung der Gas Chromatographie mit induktiv gekoppelter Massenspektrometrie (GC-ICP-MS) und Isotopenverdünnungsanalyse verschiedene Kulturen intestinaler Sulfat-reduzierender Bakterien auf die Bildung von organischem Monomethylquecksilber aus Hg(II) untersucht. Da in komplexen bakteriellen Nährlösungen mit hohem Sulfidgehalt Matrixeffekte auftreten und die Analyse von MeHg im Ultraspurenbereich erschweren können, erfolgte die Probenvorbereitung mittels der Methanol-Kaliumhydroxid-Extraktion unter Verwendung eines Maskierungsreagenzes und der Derivatisierung mit Natriumtetrapropylborat. Das Detektionslimit für MeHg in bakteriellen Nährlösungen betrug 0,03 ng/mL. Die Wiederfindung von zertifiziertem Referenzmaterial ERM® CE-464 Tuna Fish war sehr gut und lag in einem Bereich zwischen 98 – 105%. rnDie Resultate der Untersuchung von 14 verschiedenen Rein- und Anreicherungskulturen Sulfat-reduzierender Bakterien zeigten, dass neun Kulturen innerhalb von 12 h nach einer Inkubation mit 0,1 mg/L Hg2+ im Durchschnitt 100 bis 1200 pg/mL MeHg produzierten. Darunter waren zwei Desulfovibrio sp. Stämme, die Spezies Desulfovibrio piger, Desulfovibrio giganteus, Desulfovibrio termitidis, Desulfotomaculum ruminis, Desulfobulbus propionicus sowie Anreicherungskulturen aus dem Intestinaltrakt einer Zygoptera-Larve Zy1 und E. foetida EF4. Die Fähigkeit zur Hg-Methylierung durch eine Spezies der Ordnung Desulfotomaculum aus der Gruppe der Gram-positiven Firmicutes wurde hiermit erstmals beobachtet.rnWeiterhin wurde gezeigt, dass im Intestinaltrakt von E. foetida im Gegensatz zu mikrobiellen Bodenproben eine signifikante biotische Methylierung von Hg(II) durchgeführt wird. Dass diese Transformationen in hohem Maße von der intestinalen Region ausgeht und somit zur Akkumulation von MeHg im Gewebe beiträgt, konnte durch weiterführende Experimente mittels Laserablations-ICP-MS an histologischen Gefrierschnitten des Invertebraten darge-stellt werden. rn