Mutante espontâneo de Bacillus licheniformis bloqueado no estágio I da esporogênese, possuidor de metabolismo respiratório aumentado

Um mutante espontâneo de Bacillus licheniformis, derivado da amostra esporogênica 2390, foi estudado com vistas ao reconhecimento do estágio da evolução para esporo em que o mesmo se encontrava bloqueado. Eletronmicrografias sugeriram que as células desse mutante, colhidas durante a fase estacionária da curva de crescimento, não ultrapassaram o estágio I da esporogênese (i.e., permaneceram com o nucleóide disposto como filamento axial), enquanto a produção de antibiótico (bacitracina) e a atividade proteolítica foram francamente detectadas. A linhagem mutante, designada Spolp-72, nas condições experimentais empregadas não biossintetizou esporos por estarvação em solução de sais inorgãnicos, mas evidenciou uma frequência de esporulação menor que 10*-7, após crescimento vegetativo em meio de cultura favorável á esporogênese. A amostra Spolp-72 externa um crescimento vegetativo inicial restringido, quando comparada com a amostra 2390, enquanto que, inversamente, sua atividade respiratória é significativamente mais elevada. Este último comportamento foi confirmado no presente trabalho, contrastando, nesse particular, com outros tipos de mutantes de esporulação já descritos, os quais se encontram bloqueados nos primeiros estágios da via esporogenética.

Characterization of Bacteriocins from Bacillus licheniformis strain BTHT8 and Bacillus subtilis strain BTFK101 isolated from marine sediment

Pathogenic microorganisms such as Bacillus cereus, Listeria Monocytogenes and Staphylococcus sp have caused serious diseases, and consequently contributed to considerable economic loss in the food and agricultural industries. Antibiotics have been practically used to treat these pathogens since penicillin G was discovered more than half a century ago. Many different types of antibiotics have been discovered or synthesized to control pathogenic microorganisms. Repetitive use and misuse of antibiotics by the agricultural and pharmaceutical industries have caused the emergence of multidrug-resistant microorganisms, even to the strongest antibiotics currently available; therefore, the rapid development of more effective antimicrobial compounds is required to keep pace with demand. Bacteria were isolated from marine water and sediment samples collected from various locations off the coast of Cochin and salt pans of Tuticorin using pour plate technique. One hundred and twelve isolates were obtained. Seventeen isolates exhibiting antimicrobial activity were segregated after primary screening. The secondary screening which was aimed at selection of bacteria that produce proteinaceous inhibitory compounds, helped to select five strains viz. BTFK101, BTHT8, BTKM4, BTEK16 and BTSB22. The five isolates inhibited the growth of six Gram positive test organisms viz. B. cereus, B. circulans, B. coagulans, B. pumilus, Staphylococcus aureus and Clostridium perfringens. After quantitative estimation of the bacteriocin production, the two strains BTFK101 and BTHT8 were selected for further study.

Produção, caracterização, purificação parcial e aplicação de um peptídeo antimicrobiano produzido por Bacillus licheniformis P40

Uma bactéria identificada como Bacillus licheniformis P40 isolada de intestino de peixe (Leporinus sp.) da bacia amazônica foi estudada quanto à sua capacidade de produzir antimicrobianos. O sobrenadante da cultura obtido em caldo de cérebro e coração (BHI) foi caracterizado, sendo ativo contra importantes bactérias patogênicas e deteriorantes como L. monocytogenes, B. cereus, E. carotovora e isolados clínicos de Streptococcus. Este foi parcialmente purificado através de precipitação com sulfato de amônio e cromatografia de gel filtração e de troca iônica. Foram assim isoladas duas substâncias com atividade antimicrobiana, sendo uma delas de natureza protéica. Esta foi estável a altas temperaturas (100o C), numa ampla faixa de pH e mostrou propriedades de biosurfactante. O sobrenadante parcialmente purificado foi utilizado para o combate a um importante fitopatógeno: Erwinia carotovora. Uma dose de 6400 UA/mL foi bactericida para uma concentração de 107 UFC/mL em 20 minutos in vitro. A substância foi capaz de evitar a formação da podridão mole em batatas (in vivo). Foi estudada a produção da atividade antimicrobiana em resíduos e sub-produtos da indústria de alimentos, sendo escolhido o soro de queijo para otimizar a produção através de um experimento fatorial 23 variando as condições de temperatura, pH e concentração de soro de queijo em pó. As melhores condições foram para temperaturas entre 26 e 37o C e pH entre 6,5 e 7,5 para uma concentração de soro de 7%, sendo que aumentos na concentração levaram a aumentos na produção.

Cyclodextrin glycosyltransferase from Bacillus licheniformis: Optimization of production and its properties

Cyclodextrin glycosyltransferase (EC 2.4.1.19) is an enzyme that produces cyclodextrins from starch via an intramolecular transglycosylation reaction. An alkalophilic Bacillus strain, isolated from cassava peels, was identified as Bacillus licheniformis. CGTase production by this strain was better when potato starch was used as carbon source, followed by cassava starch and amylopectin. Glucose and amylose, on the other hand, acted as synthesis repressors. When the cultivation was supplemented with sodium ions and had the pH adjusted between 6.0 and 9.0, the microorganism maintained the growth and enzyme production capacity. This data is interesting because it contradicts the concept that alkalophilic microorganisms do not grow in this pH range. After ultrafiltration-centrifugation, one protein of 85.2 kDa with CGTase activity was isolated. This protein was identified in plates with starch and phenolphthalein. Determination of the optimum temperature showed higher activities at 25 degrees C and 55 degrees C, indicating the possible presence of more than one CGTase in the culture filtrate. Km and Vmax values were 1.77 mg/mL and 0.0263 U/mg protein, respectively, using potato starch as substrate.

Purification and characterization of two xylanases from alkalophilic and thermophilic Bacillus licheniformis 77-2

The alkalophilic bacteria Bacillus licheniformis 77-2 produces significant quantities of thermostable cellulase-free xylanases. The crude xylanase was purified to apparent homogeneity by gel filtration (G-75) and ionic exchange chromatography (carboxymethyl sephadex, Q sepharose, and Mono Q), resulting in the isolation of two xylanases. The molecular masses of the enzymes were estimated to be 17 kDa (X-I) and 40 kDa (X-II), as determined by SDS-PAGE. The K(m) and V(max) values were 1.8 mg/mL and 7.05 U/mg protein (X-I), and 1.05 mg/mL and 9.1 U/mg protein (X-II). The xylanases demonstrated optimum activity at pH 7.0 and 8.0-10.0 for xylanase X-I and X-II, respectively, and, retained more than 75% of hydrolytic activity up to pH 11.0. The purified enzymes were most active at 70 and 75 degrees C for X-I and X-II, respectively, and, retained more than 90% of hydrolytic activity after 1 h of heating at 50 degrees C and 60 degrees C for X-I and X-II, respectively. The predominant products of xylan hydrolysates indicated that these enzymes were endoxylanases.

Application of crude xylanase from Bacillus licheniformis 77-2 to the bleaching of eucalyptus Kraft pulp

Alkalophilic Bacillus licheniformis 77-2 produced an extracellular alkali-tolerant xylanase with negligible cellulase activity in medium containing corn straw. The effectiveness of crude xylanase on treatment of eucalyptus Kraft pulp was evaluated. A biobleaching experiment was carried out to compare the chlorine saving with pulp treated and untreated by the enzyme. Two-stage bleaching was employed, using a ClO2 chlorination and NaOH extraction (DE sequence). With the enzymatic treatment, in order to obtain the same value of Kappa number and brightness, respectively 28.5 and 30% less ClO2 was required in comparison to the enzymatically untreated samples.

SUBCELLULAR LOCALIZATION, PURIFICATION AND PROPERTIES OF A CDP-DIACYLGLYCEROL - DEPENDENT PHOSPHATIDYLSERINE SYNTHASE IN BACILLUS LICHENIFORMIS

A CDP-diacylglycerol dependent phosphatidylserine synthase was detected in three species of gram-positive bacilli, viz. Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis and Bacillus megaterium; the enzyme in B. licheniformis was studied in detail. The subcellular distribution experiments in cell-free extracts of B. licheniformis using differential centrifugation, sucrose gradient centrifugation and detergent solubilization showed the phosphatidylserine synthase to be tightly associated with the membrane. The enzyme was shown to have an absolute requirement for divalent metal ion for activity with a strong preference for manganese. The enzyme activity was completely dependent upon the addition of CDP-diacylglycerol to the assay system; the role of the liponucleotide was rigorously shown to be that of phosphatidyl donor and not just a detergent-like stimulator. This enzyme was then solubilized from B. licheniformis membranes and purified to near homogeneity. The purification procedure consisted of CDP-diacylglycerol-Sepharose affinity chromatography followed by substrate elution from blue-dextran Sepharose. The purified preparation showed a single band with an apparent minimum molecular weight of 53,000 when subjected to SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The preparation was free of any phosphatidylglycerophosphate synthase, CDP-diacylglycerol hydrolase and phosphatidylserine hydrolase activities. The utilization of substrates and formation of products occurred with the expected stoichiometry. Radioisotopic exchange patterns between related substrate and product pairs suggest a sequential BiBi reaction as opposed to the ping-pong mechanism exhibited by the well studied phosphatidylserine synthase of Escherichia coli. Proteolytic digestion of the enzyme yielded a smaller active form of the enzyme (41,000 daltons) which appears to be less prone to aggregation.^ This has been the first detailed study in a well-defined bacillus species of the enzyme catalyzing the CDP-diacylglycerol-dependent formation of phosphatidylserine; this reaction is the first committed step in the biosynthetic pathway to the major membrane component, phosphatidylethanolamine. Further study of this enzyme may lead to understanding of new mechanisms of phosphatidyl transfer and novel modes of control of phospholipid biosynthetic enzymes. ^

Desempenho de bezerros leiteiros recebendo probiótico contendo Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis

O objetivo deste estudo foi avaliar a suplementação de um probiótico composto por cepas de Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis, fornecidos via sucedâneo lácteo, no que se refere ao escore e pH fecal, contagem de microrganismos intestinais, parâmetros sanguíneos e desempenho geral dos animais. Foram utilizados 24 animais da raça Holandês que receberam 4L/dia de sucedâneo comercial (15PB:15EE), além de livre acesso a água e concentrado inicial. O desaleitamento ocorreu na 8ª semana de vida. Os animais foram distribuídos em delineamento de blocos casualizados, em dois tratamentos: 1) Controle - sem a suplementação de probiótico; 2) Suplementação de 2g/d (1,6 x 109 UFC) de Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis via sucedâneo lácteo. Semanalmente foram realizadas pesagens e aferições de medidas corporais (altura de cernelha, perímetro torácico e largura de garupa); e colheitas de sangue para determinação de glicose, proteína total, ureia e albumina, além de determinação de hematócrito. Foram colhidas amostras semanalmente para contagem de bactérias ácido láticas e enterobactérias e determinação de pH fecal. O monitoramento do consumo de concentrado e do escore fecal foi realizado diariamente. O peso corporal, o ganho de peso médio diário e as medidas corporais não foram alteradas (P>0,05) pela suplementação do probiótico contendo Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis; muito embora tenham apresentado efeito significativo de idade dos animais (P<0,001). O escore fecal, pH fecal e consumo de concentrado diário também não foram afetados pela suplementação com probiótico. No entanto, o consumo de concentrado e o pH fecal sofreram influência da idade em resposta ao crescimento natural dos bezerros. A contagem de bactérias ácido láticas foi maior que número de enterobactérias durante todo o período (P<0,05). Apenas as enterobactérias sofreram efeito da idade (P<0,05), enquanto as bactérias ácido láticas permaneceram variando, porém dentro de um padrão constante. Os parâmetros sanguíneos também não foram afetados pela suplementação com probiótico (P>0,05) mas todos, com a exceção da albumina, tiveram influência da idade (P<0,001). A suplementação com o probiótico contendo Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis via sucedâneo não apresentou benefícios no desempenho ou no metabolismo de bezerros leiteiros, bem como não reduziu a ocorrência de casos de diarreia.

Estudo de atividades antimicrobianas em bactérias do género Bacillus isoladas nos Açores : otimização das condições de produção, identificação e caracterização de bacteriocinas

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 18 de Novembro de 2015, Universidade dos Açores.

Estudos sobre a esporulação de uma amostra de bacillus: III - Influência da concentração da glicose sobre o início da esporogênese

Células do Bacillus licheniformis 2390 foram cultivadas em um meio semi-sintético, a fim de se observar uma possível influência de diferentes concentrações de glicose sobre o tempo necessário para o início da esporogênese. Quando se empregou 10mg%, obteve-se endósporos após dois dias de incubação, enquanto que, com 1000 mg%, obteve-se endósporos no nono dia. Os resultados obtidos mostraram uma influência da concentração da fonte de carbono ensaiada, no tempo necessário para o início da esporogênese.

Estudos sobre a esporulação de uma amostra de bacillus: IV - Outras evidências sobre a atividade do íon Mn[2+] na esporulação endotrófica

Foram feitas experimentações om o intuito de se buscar mais evidências sobre a participação do íon Mn[2+] no mecanismo esporogenético de uma amostra de Bacillus licheniformis. Quando as formas vegetativas desta bactéria eram depositadas em um meio mineral, carente de fonte de carbono utilizável, em conjunto com um agente seqüestrante de metais como EDTA, a esporulação endotrófica deixava de ocorrer. Entretanto, a esporulação pôde ser protegida quando as células eram previamente saturadas com um excesso de Mn[2+] exógeno. As formas esporuladas obtidas nas condições estudadas mostraram termorresistência a 85ºC durante 20 minutos.

Controle da ferrugem asiática da soja (Phakopsora packyrhizi) com óleo de café e bacillus spp

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Characterization of feather-degrading bacteria from Brazilian soils

Studies on keratinolytic microorganisms have been mainly related to their biotechnological applications and association with animal pathologies. However, these organisms have an ecological relevance to recycling keratinous residues in nature. This work aimed to select and identify new culturable feather-degrading bacteria isolated from soils of Brazilian Amazon forest and Atlantic forest. Bacteria that were isolated from temperate soils and bacteria from Amazonian basin soil were tested for their capability to grow on feather meal agar (FMA). Proteolytic bacteria were tested for feather degradation and were further identified according to their morphological and biochemical characteristics. Also, molecular identification based on 165 rDNA gene sequencing was carried out. A total of 24 proteolytic and 20 feather-degrading isolates were selected; Most of the isolates were from the Bacillus genus (division Firmicutes), but one Aeromonas, two Serratia (gamma-Proteobacteria), and one Chryseobacterium (Cytophaga-Flavobacterium group). (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Amylases in enzyme detergents and their effects on a simulated long-life dairy dessert

Enzyme detergents used in the food industry contain proteinase as the major enzyme but amylase may be present, either by design or inadvertently. Three commercial enzyme detergents and 3 enzyme preparations used in detergents were assayed for alpha-amylase activity by the Ceralpha method using the Megazyme kits. The amylase activities of the detergents varied from 3.2x 10(-6) to 32x 10(-6) mumoles ml(-1) h(-1) while the enzyme preparations had much higher activities ranging from 0.05 to 8.06 mumoles ml(-1) h(-1). When added aseptically to a simulated dairy dessert (2% starch solution) and stored for 42 days, the enzyme detergents caused an increase in viscosity; enzyme preparations at low concentrations caused an initial increase in viscosity followed by a decrease; and enzyme preparations at high concentrations caused an immediate decrease in viscosity. The increase in viscosity corresponded to formation of a distinct network of starch granules while the decrease in viscosity was characterised by a marked decrease in size of the granules and little or no network of granules. Decreases in viscosity corresponded to increases in reducing sugars but samples which increased in viscosity showed no measurable reducing sugars. The amylase activity in all sources was destroyed by heating at 75degreesC for 15 min at pH 1.8.

Controle em pós-colheita de Penicillium digitatum EM laranja-pera com microrganismos e tratamento térmico

O mercado consumidor está exigindo alimentos sem a presença de resíduos de agrotóxicos. Assim, o trabalho teve como objetivo avaliar o controle do bolor verde, em laranjas-Pera, com agentes de biocontrole (Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis (QST 713)), associados ou não ao tratamento térmico. Para tanto, os frutos foram adquiridos em "packinghouse" antes do processamento, sendo lavados e desinfestados com hipoclorito de sódio. Os frutos submetidos a esses tratamentos foram armazenados, por 11 a 28 dias, em temperatura de 10 ºC e UR 90%±5 ou por oito dias a 20 ºC e UR 90%±5. De modo geral, o tratamento térmico reduziu a severidade da doença determinada pela área abaixo da curva do progresso da doença nos frutos e a incidência natural de doenças em pós-colheita de laranja-Pera. Por outro lado, os agentes de biocontrole não controlaram a doença, mostrando que os organismos testados não apresentaram atividade curativa contra o bolor verde.