Bioprospection of yeasts as biocontrol agents against phytopathogenic molds

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Bioprospection of Petit Verdot grape pomace as a source of anti-inflammatory compounds.

The aim of this study was to evaluate the anti-inflammatory activity of Petit Verdot Extract and hexane, chloroform and ethyl acetate fractions obtained from grape pomace, in addition to identifying active compounds. The PVE and EAF reduced significantly paw edema and neutrophil migration when compared with control groups. The PVE reduced levels of TNF-α and IL1-β in the peritoneal fluid, whereas the EAF did not reduce cytokines significantly. Two hydroxybenzoic acids, two proanthocyanidins, three flavan-3-ol monomers and three anthocyanins were identified in the PVE and EAF by LC-MS/MS. The stilbene transresveratrol was identified only in the EAF. The phenolic compounds were quantified using HPLC-DAD analysis, except for the stilbenes, which were not sensible for the detection by the method. Since PVE and EAF showed significantly anti-inflammatory effects and high concentration of phenolic compounds, we concluded that Petit Verdot pomace could be an interesting source of anti-inflammatory bioactives.

Phytochemical studies and biological activity of carnivorous plants from the Mediterranean region

Tese de doutoramento, Ciências Biotecnológicas (Biotecnologia Vegetal), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2010

Characterization of microalgae native to Quebec for biofuel production.

La production de biodiésel par des microalgues est intéressante à plusieurs niveaux. Dans le premier chapitre, un éventail de pour et contres concernant l’utilisation de microalgues pour la production de biocarburant sont ici révisés. La culture d’algues peut s'effectuer en utilisant des terres non-arables, de l’eau non-potable et des nutriments de base. De plus, la biomasse produite par les algues est considérablement plus importante que celle de plantes vasculaires. Plusieurs espèces on le contenu lipidique en forme de triacylglycérols (TAGs), qui peut correspondre jusqu'à 30% - 40% du poids sec de la biomasse. Ces proportions sont considérablement plus élevées que celui des huiles contenues dans les graines actuellement utilisées pour le biodiésel de première génération. Par contre, une production pratique et peu couteuse de biocarburant par des microalgues requiert de surpasser plusieurs obstacles. Ceci inclut le développement de systèmes de culture efficace à faible coût, de techniques de récupération requérant peu d’énergie, et de méthodes d’extraction et de conversion de l’huile non-dommageables pour l’environnement et peu couteuses. Le deuxième chapitre explore l'une des questions importantes soulevées dans le premier chapitre: la sélection d'une souche pour la culture. Une collection de souches de microalgues d'eau douce indigène au Québec a été établi et examiné au niveau de la diversité physiologique. Cette collection est composée de cent souches, que apparaissaient très hétérogènes en terme de croissance lorsque mises en culture à 10±2 °C ou 22±2 °C sur un effluent secondaire d’une usine municipale de traitement des eaux usées (EU), défini comme milieu Bold's Basal Medium (BBM). Des diagrammes de dispersion ont été utilisés pour étudier la diversité physiologique au sein de la collection, montrant plusieurs résultats intéressants. Il y avait une dispersion appréciable dans les taux de croissance selon les différents types de milieux et indépendamment de la température. De manière intéressante, en considérant que tous les isolats avaient initialement été enrichis sur milieu BBM, la distribution était plutôt symétrique autour de la ligne d’iso-croissance, suggérant que l’enrichissement sur BBM n’a pas semblé biaiser la croissance des souches sur ce milieu par rapport aux EU. Également, considérant que les isolats avaient d’abord été enrichis à 22°C, il est assez surprenant que la distribution de taux de croissance spécifiques soit aussi symétrique autour de la ligne d’iso-croissance, avec grossièrement des nombres égaux d’isolats de part et d’autre. Ainsi, l’enrichissement à 22°C ne semble pas biaiser les cellules vers une croissance à cette température plutôt que vers 10°C. Les diagrammes de dispersion obtenus lorsque le pourcentage en lipides de cultures sur BBM ont été comparées à des cultures ayant poussé sur EU soit à 10°C ou 22°C rendent évident que la production de lipides est favorisée par la culture sur EU aux deux températures, et que la production lipidique ne semble pas particulièrement plus favorisée par l’une ou l’autre de ces températures. Lorsque la collection a été examinée pour y déceler des différences avec le site d’échantillonnage, une analyse statistique a montré grossièrement que le même degré de diversité physiologique était retrouvé dans les échantillons des deux différents sites. Le troisième chapitre a poursuivi l'évaluation de la culture d'algues au Québec. L’utilisation de déchets industriels riches en nutriments minéraux et en sources de carbone pour augmenter la biomasse finale en microalgues et le produit lipidique à faible coût est une stratégie importante pour rendre viable la technologie des biocarburants par les algues. Par l’utilisation de souches de la collection de microalgues de l’Université de Montréal, ce rapport montre pour la première fois que des souches de microalgues peuvent pousser en présence de xylose, la source de carbone majoritairement retrouvée dans les eaux usées provenant des usines de pâte et papier, avec une hausse du taux de croissance de 2,8 fois par rapport à la croissance photoautotrophe, atteignant jusqu’à µ=1,1/jour. En présence de glycérol, les taux de croissance atteignaient des valeurs aussi élevées que µ=1,52/jour. La production lipidique augmentait jusqu’à 370% en présence de glycérol et 180% avec le xylose pour la souche LB1H10, démontrant que cette souche est appropriée pour le développement ultérieur de biocarburants en culture mixotrophe. L'ajout de xylose en cultures d'algues a montré certains effets inattendus. Le quatrième chapitre de ce travail a porté à comprendre ces effets sur la croissance des microalgues et la production de lipides. Quatre souches sauvages indigènes ont été obersvées quotidiennement, avant et après l’ajout de xylose, par cytométrie en flux. Avec quelques souches de Chlorella, l’ajout de xylose induisait une hausse rapide de l’accumulation de lipide (jusqu’à 3,3 fois) pendant les premières six à douze heures. Aux temps subséquents, les cellules montraient une diminution du contenu en chlorophylle, de leur taille et de leur nombre. Par contre, l’unique membre de la famille des Scenedesmaceae avait la capacité de profiter de la présence de cette source de carbone sous culture mixotrophe ou hétérotrophe sans effet négatif apparent. Ces résultats suggèrent que le xylose puisse être utilisé avant la récolte afin de stimuler l’augmentation du contenu lipidique de la culture d’algues, soit en système de culture continu ou à deux étapes, permettant la biorestauration des eaux usées provenant de l’industrie des pâtes et papiers. Le cinquième chapitre aborde une autre déché industriel important: le dioxyde de carbone et les gaz à effet de serre. Plus de la moitié du dioxyde de carbone qui est émis dans l'atmosphère chaque jour est dégagé par un processus stationnaire, soit pour la production d’électricité ou pour la fabrication industrielle. La libération de CO2 par ces sources pourrait être atténuée grâce à la biorestauration avec microalgues, une matière première putative pour les biocarburants. Néanmoins, toutes les cheminées dégagent un gaz différent, et la sélection des souches d'algues est vitale. Ainsi, ce travail propose l'utilisation d’un état de site particulier pour la bioprospection de souches d'algues pour être utilisé dans le processus de biorestauration. Les résultats montrent que l'utilisation d'un processus d'enrichissement simple lors de l'étape d'isolement peut sélectionner des souches qui étaient en moyenne 43,2% mieux performantes dans la production de biomasse que les souches isolées par des méthodes traditionnelles. Les souches isolées dans ce travail étaient capables d'assimiler le dioxyde de carbone à un taux supérieur à la moyenne, comparées à des résultats récents de la littérature.

Polyhydroxyalkanoates production by actinobacteria isolated from soil

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biodegradable and renewable polymers produced by a wide range of bacterial groups. New microbial bioprospection approaches have become an important way to find new PHA producers and new synthesized polymers. Over the past years, bacteria belonging to actinomycetes group have become known as PHA producers, such as Nocardia and Rhodococcus species, Kineosphaera limosa Liu et a]. 2002, and, more recently, Streptomyces species. In this paper, we disclose that there are more actinobacteria PHA producers in addition to the genera cited. Some unusual genera, such as Streptoalloteichus, and some genera frequently present in soil, such as Streptacidiphilus, have been found. Thirty-four isolates were able to accumulate poly(3-hydroxybutyrate) and a number of these have traces of poly(3-hydroxyvalerate) when cultivated on glucose or glucose and casein as carbon source. Furthermore, some strains showed traces of medium chain length PHA. Transmission electron microscopy demonstrated that the PHA accumulation occurs in hyphae and spores.

Identificação e caracterização de genes vip e cry coleóptero-específicos em isolados de Bacillus thuringiensis

O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de 1.078 isolados de Bacillus thuringiensis potencialmente tóxicos para larvas de coleópteros. Foram utilizados pares de oligonucleotídeos iniciadores gerais obtidos a partir de regiões conservadas dos genes e do alinhamento de sequências consenso. Posteriormente, os isolados positivos foram caracterizados por meio da técnica de PCR‑RFLP, tendo-se utilizado enzimas de restrição específicas, para identificar novas subclasses de genes nos isolados. Cento e cinquenta e um isolados foram positivos para os genes avaliados, com maior frequência para o gene vip1/vip2 (139 isolados). Pela técnica de PCR‑RFLP, foram observados 14 perfis polimórficos, o que indica a presença de diferentes alelos e, consequentemente, de distintas subclasses desses genes.

Controle biológico da podridão radicular e promoção de crescimento em pepino hidropônico com microrganismos de manguezais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de microrganismos de manguezais para controlar a podridão radicular causada por Pythium aphanidermatum e para promover o crescimento em pepino hidropônico (Cucumis sativus). Avaliaram-se 19 microrganismos quanto ao controle da doença em mini-hidroponia. Os microrganismos mais promissores para esse fim - Gordonia rubripertincta SO-3B-2 e a mistura dos isolados G. rubripertincta SO-3B-2, MB-P3A-49, MB-P3-C68 e SO-3L-3, de Pseudomonas stutzeri, e Bacillus cereus AVIC-3-6 - foram, posteriormente, testados quanto à promoção de crescimento do pepineiro, em casa de vegetação. Microrganismos de manguezais podem ter importância funcional no controle biológico da podridão radicular causada por P. aphanidermatum e na promoção do crescimento do pepineiro cultivado em hidroponia. Os microrganismos G. rubripertincta SO-3B-2 e P. stutzeri MB-P3A-49 são promissores na promoção do crescimento das plantas não infestadas com o patógeno.

Impact of sewage sludge on the soil bacterial communities by DNA microarray analysis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Carrying capacity in agriculture: Environmental significance and some related patents

Agriculture is one of the most important and possibly the oldest economic activity developed by humans. This activity was developed extensively and is becoming more and more dependent on development of technologies. The goal of this manuscript was examining some patents related to technologies developed for improving crop yields. Such patents are mainly related to more efficient formulations of agrochemicals and management techniques of plants, cattle and natural resources. A brief comment is carried out about bioprospection and related problems, relating, for example the case of Cupuaçu. The article is concluded mentioning that the development of policies and management strategies that increase agricultural yield and simultaneously preserve or conserve natural resources should also be prioritized, because certainly this is the only way we have to get the real sustainability and to improve life quality abroad the world.

Antiviral activity of plants occurring in the state of minas gerais (Brazil): Part III

A total of 24 extracts from 14 plant species collected at the state of Minas Gerais, Brazil, and belonging to five botanical families (Annonaceae, Apocynaceae, Ochnaceae, Polygonaceae and Vitaceae) was screened for cytotoxicity in cultured Vero cells and for antiviral activity against human herpes virus type 1 (HSV-1), vaccinia virus (VACV) and murine encephalomyocarditis virus (EMCV). The highest cytotoxicity (CC 50 < 10 μg/mL) was observed for the ethanol extracts from Annona coriacea fruits and seeds. Extracts from Hancornia speciosa, Ouratea castaneafolia and O. semisrrata were the only ones that have shown activity against all the three viruses assayed. Extracts from Polygonum spectabile, Hancornia speciosa, Himatanthus phagedaenica, Ouratea spectabilis and O. semiserrata were the most active against HSV-1 (EC 50 < 50 mg/mL), with favorable SI values (8.0 to 10.0). Hancornia speciosa and Anaxagorea dolichocarpa were the most active against EMCV (EC 50 50 - 100 μg/mL), with reasonable SI values (5.2 to 6.1), while moderate to low activity (EC 50 > 100 μg/mL) was observed for Ouratea spectabilis and O. semiserrata. A total of 7 plant species, Ouratea semiserrata, O. spectabilis, O. castanaeafolia, Rollinia laurifolia, Cissus erosa, Polygonum spectabile, and Hancornia speciosa, were active against VACV, disclosing EC50 < 50 μg/mL and SI values ranging from 6.6 to 67.3. In total, 10 out of the 14 species were selected from a literature survey on plants used to treat viral diseases in Brazil; these species were responsible for 70% of the positive results.

Determinação da atividade anti Mycobacterium tuberculosis de metabólitos bioativos de fungos endofíticos empregando a técnica do MABA

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Systematic Screening of Plant Extracts from the Brazilian Pantanal with Antimicrobial Activity against Bacteria with Cariogenic Relevance

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Insecticidal Effect of Extracts from Native Plants of Mato Grosso do Sul State on Sitophilus zeamais Mots (Coleoptera: Curculionidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)