Dissertações - Microbiologia Agropecuária - FCAV

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https://hdl.handle.net/11449/77224

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Expressão, purificação e caracterização de lipases extracelulares
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-07-18) Maria, Tainá Carolini; Lemos, Eliana Gertrudes de Macedo [UNESP]; Pereira, Pâmela Aparecida Maldaner; Pepe, Elisângela Soares Gomes; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Lipases verdadeiras são caracterizadas pela capacidade de catalisar a liberação de ácidos graxos livres de triacilgliceróis de cadeia longa na interface óleo-água. As lipases bacterianas são as que apresentam maior versatilidade, são mais estáveis e reativas em meio orgânico. Quanto às suas aplicações, destacam-se o uso na produção de biodiesel e na biorremediação de águas residuais. É estimada a existência de 5000 enzimas lipolíticas bacterianas, entretanto, apenas 10% dessas foram estudadas experimentalmente, por isso a importância de buscar por lipases com novas especificidades. Diante disso, o principal objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar novas lipases verdadeiras. Para tanto, 10 isolados bacterianos foram avaliados quanto a atividade lipolítica e, em seguida, quanto a atividade lipolítica no sobrenadante. Aqueles com resultado positivo, tiveram suas lipases parcialmente purificadas por precipitação com sulfato de amônio e posteriormente foi realizado um zimograma para confirmar atividade lipolítica das enzimas. Os microrganismos, por sua vez, tiveram o DNA extraído para o sequenciamento do gene 16S rRNA, seguido de análises filogenéticas. Uma das lipases obtidas foi submetida a um ensaio de cromatografia gasosa para observação do padrão de degradação dos ácidos graxos presentes no azeite de oliva, e a mesma foi caracterizada bioquimicamente. Quatro dos microrganismos avaliados apresentaram halo de degradação em meio de cultura LB suplementado com azeite de oliva e três deles apresentaram evidência de produção de enzimas extracelulares, através da detecção de proteína por eletroforese SDS-Page no sobrenadante filtrado de cultura liquida induzida com azeite. Após a purificação, as lipases obtidas tiveram a atividade lipolítica comprovada através do zimograma. Os microrganismos foram classificados como pertencentes ao gênero Burkholderia. O isolado denominado D15, escolhido para a continuação dos estudos por apresentar o maior halo lipolítico, produz uma lipase com atividade específica de 0.297 U/mg para o substrato C14 em condições iniciais de análise (pH 8, 30 °C), esta enzima também apresentou uma degradação expressiva dos ácidos graxos presentes no azeite, seu pH e temperatura ótimos foram 4,5 e entre 40 e 60 ºC (substrato C12), respectivamente. As características apresentadas pela lipase produzida pelo isolado D15 são muito interessantes do ponto de vista biotecnológico, com potencial de aplicação na indústria alimentícia, por exemplo, devido a preferência por pH ácido e estabilidade em uma ampla faixa de temperatura; e biorremediação, já que apresentou alta capacidade de degradação de ácidos graxos de cadeia longa. Além disso, outras duas lipases bacterianas extracelulares foram obtidas, podendo serem exploradas em estudos posteriores.
Reflexos de impurezas vegetais sobre produção de bioetanol e energia empregando-se cana comercial e cana-energia
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-06-22) Araujo, Laís Cozer; Mutton, Márcia Justino Rossini [UNESP]; Freita, Lidyane Aline; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
No Brasil, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é a matéria-prima que mais se destaca para a produção de bioetanol. Para atender à crescente demanda deste combustível, é necessário ampliar a produtividade agroindustrial incorporando novas matérias-primas e tecnologias de produção, assim a cana energia apresenta grande potencial devido ao alto rendimento com baixo custo e maior resistência a estresses do ambiente. Contudo, a mecanização da colheita agrega impurezas vegetais e minerais, alterando a qualidade da matéria-prima que chega na indústria. O objetivo deste trabalho foi determinar os impactos causados por diferentes teores de impurezas vegetais no processamento da cana nas características químico-tecnológicas do caldo extraído, clarificado, mosto e vinho, assim como, avaliar os parâmetros microbiológicos durante o processo fermentativo de mostos provenientes de cana comercial (RB975201) e cana-energia (Vertix 3 Tipo 1). O delineamento experimental foi em blocos casualizados, num esquema de parcelas subdivididas, com 4 repetições. Os tratamentos principais foram representados pelas variedades de cana (RB975201 e Vertix 3) e o secundário pelos teores de impurezas vegetais (0%, 25%, 50%, 75% e 100%). Os resultados foram submetidos a análise de variância pelo Teste F e comparação de médias (Tukey 5%). Pelos resultados obtidos, mostrou-se que a adição de impureza vegetal reduz teores de Pol, Pureza, ART e AR. A presença de palha, palmito e folhas verdes aumentou os teores de compostos fenólicos, fibra e amido. A análise do destilado demonstrou que as impurezas aumentaram a produção de compostos indesejáveis como N-propanol, butanol, metanol, acetato de etila e furfural.
Bioconversão de shiitake (lentinula edodes) em palha de arroz sob diferentes formulações de spawn
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-06-01) Avila, Isabel Arjonas Fernandes; Zied, Diego Cunha [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Com o objetivo de atender à crescente demanda global por cogumelos, é essencial aprimorar a eficiência dos sistemas, a qualidade do produto e reduzir os custos de produção. Convenientemente, este estudo destaca a produção de cogumelos não apenas como fonte de alimentos nutracêuticos, mas também como uma ferramenta para enfrentar o desafio do aumento na geração de resíduos decorrente do crescimento populacional. Para isto, buscou-se otimizar a produção do cogumelo comestível e medicinal Lentinula edodes (shiitake) utilizando resíduos agrícolas como substrato. A interação entre os dois fatores principais (formulação de spawn e linhagem) foi avaliada sob vários parâmetros, com o objetivo de verificar seu efeito no rendimento e composição bioquímica dos basidiomas. O comportamento desses fatores foi avaliado sob dois períodos de incubação. Para a avaliação foram utilizadas duas linhagens (LED 19/11 e LED 20/06) com sete formulações de spawn distintas: Controle [C]: Grão de sorgo + 2,5% CaCO3; (T2) C + 2,5% serragem; (T3) C + 5% serragem; (T4) C + 2,5% turfa; (T5) C + 5% turfa; (T6) C + 1,25% serragem + 1,25% turfa; (T7) C + 2,5% serragem + 2,5% turfa. Essas formulações foram inoculadas nos blocos de substrato numa proporção de 2% (w/w). O substrato foi formulado com 63% de palha de arroz, 20% serragem, 15% farelo de trigo e 2% CaCO3, sendo esterilizado a 121°C por 4h. Os períodos de incubação adotados foram: 87 dias (PI87) e 75 dias (PI75). Em PI75 adicionou-se às formulações de spawn 3% de gesso. Foram analisados diversos parâmetros, como eficiência biológica, massa média dos cogumelos, dias necessários para a primeira colheita, período de produção, número de cogumelos colhidos, precocidade e tamanho dos cogumelos colhidos. Como resultado, observou-se dois fluxos de produção em PI87 e quatro fluxos em PI75. Foi observado que a adição de pequenas alíquotas de turfa e serragem ao inóculo forneceu resultados morfológicos significativamente superiores em comparação ao controle, em todas as variáveis analisadas. Os dias necessários para a primeira colheita variaram de 82 a 115 dias e a massa média de basidiomas variou de 6,38 a 37,46g. A produtividade dos tratamentos variou entre 0,75 a 25,2%, destacando-se em PI87 os tratamentos com spawn suplementada T5 e T7 para a estirpe LED 19/11 e T4 e T6 para a estirpe LED 20/06. Em PI75, onde o período de incubação foi mais curto, a produtividade da linhagem LED 19/11 não apresentou diferença estatística para as diferentes formulações de spawn testadas. Por outro lado, a linhagem LED 20/06 obteve maior produtividade quando associada ao tratamento T3. Conclui-se que a produção de shiitake utilizando agroresíduos como a palha, pode ser otimizada por meio da seleção adequada de linhagem, spawn e período de incubação. A perfeita combinação entre estes elementos garantirá uma produção mais eficiente e lucrativa.
Capacidade endofítica e promoção do crescimento de amendoim por microrganismos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-17) Frezarin, Edvan Teciano; Rigobelo, Everlon Cid [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Estima-se que a área plantada com amendoim no Brasil incluindo 1ª e 2ª safra 2022/23 chegue a 192,3 mil hectares, com uma expectativa de produção de 725,5 mil toneladas, mas apesar da elevada produção ainda não existe nenhum inoculante para esta cultura. Somado a isso, não é comum a utilização de microrganismos promotores de crescimento de plantas e a cultura é muito dependente de fertilizantes minerais. Uma alternativa para diminuir a utilização destes fertilizantes na cultura do amendoim diminuindo também o custo de produção e o impacto ambiental é a utilização de microrganismos promotores do crescimento de plantas. Estes microrganismos podem ser encontrados em associações simbióticas com plantas ou serem de vida livre no solo. Promovem o crescimento de plantas de diferentes formas, como fixando nitrogênio, solubilizando fosfatos, produzindo fitohormônios ou mesmo indiretamente suprimindo patógenos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos na promoção do crescimento e na produtividade da cultura do amendoim, nas condições de casa-de-vegetação e campo inoculados com os microrganismos Azospirillum brasilense, Bacillus subtilis, Bradyrhizobium japonicum e Trichoderma harzianum e em como estes microrganismos introduzidos no ambiente influenciam a microbiota endofítica destas plantas. Os resultados mostraram que de modo geral, todos os microrganismos avaliados no presente estudo promoveram incrementos nos diversos parâmetros analisados, massa seca de raiz e de parte aérea, concentrações de fósforo e de nitrogênio e altura das plantas, em condições de campo e de casa de vegetação, comparados com os tratamentos controle, que não receberam inoculação microbiana. Também mostraram que é possível obter incrementos na cultura do amendoim com a inoculação de microrganismos promotores de crescimento de plantas sem grandes mudanças no manejo e na condução da cultura. Interessante notar que as misturas de microrganismos inoculados nas plantas de amendoim não promoveram maiores crescimento e desenvolvimento vegetal comparado com as inoculações dos microrganismos de forma separada. A maior produtividade foi encontrada na inoculação do B. japonicum isolado e a menor produtividade foi encontrada na mistura de A. brasilense com T. harzianum. Esses resultados indicam que a mistura de microrganismos com diferentes habilidades não garante, necessariamente, uma vantagem para a cultura. De todos os tratamentos realizados, a inoculação da bactéria B. japonicum se mostrou a mais promissora para a cultura do amendoim.
Avaliação de Trichoderma harzianum e Bacillus subtilis em associação com pó de rocha no crescimento e desenvolvimento inicial de plantas de milho
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-04-11) Silva, Pedro Henrique Vinha; Rigobelo, Everlon Cid [UNESP]; Silveira, César Martoreli da; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O uso de pó de rocha em conjunto com microrganismos promotores do crescimento de plantas pode ser uma excelente estratégia para reduzir as doses de fertilizantes químicos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento e desenvolvimento do milho com a aplicação de pó de rocha e da bactéria Bacillus subtilis e do fungo Trichoderma harzianum isoladamente, em misturas e com 50 e 100% da dose recomendada de fertilizante para a cultura em condições controladas. Foi avaliado o desenvolvimento vegetativo das plantas de milho aos 40 dias após a germinação, por meio dos parâmetros de diâmetro de colmo, índice de área foliar, e a matéria seca de parte aérea e raiz. A análise química da biomassa vegetal da parte aérea também foi realizada, e os nutrientes N, P, K, Ca e Mg foram quantificados. Os resultados mostram que os parâmetros analisados, como altura da planta, índice de área foliar, matéria seca da parte aérea e das raízes, aumentaram com a aplicação de pó de rocha e inoculação de microrganismos de forma isolada, em comparação com seus respectivos tratamentos de controle. Notou-se, a partir das análises químicas, que os tratamentos com 50% da adubação convencional + pó de rocha junto com a aplicação dos microrganismos de forma isolada, teve teores de N, K, Ca e Mg semelhantes ao da testemunha com 100% da adubação convencional. Os resultados também mostram que a inoculação com dois microrganismos, B. subtilis e T. harzianum, na forma de mistura não promoveu aumento nos parâmetros analisados em comparação com a inoculação dos microrganismos de forma isolada. Pode-se concluir que os benefícios da aplicação de pó de rocha aumentaram quando aplicados à bactéria B. subtilis e ao fungo T. harzianum em plantas de milho. Portanto, esses resultados sugerem que a aplicação de pó de rocha com esses microrganismos pode ser usada para reduzir a necessidade de fertilizantes químicos no crescimento e desenvolvimento inicial de plantas de milho.
Evidenciação de múltiplos traços de promoção de crescimento vegetal em isolados de comunidades bacterianas associadas a cana-de-açúcar
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-01-10) Dibelli, Sabrina Custodio; Pinheiro, Daniel Guariz [UNESP]; Panizzi, Rita de Cássia [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A utilização de insumos agrícolas, tanto para adubação de plantas quanto para controle de pragas, intensificou-se nos últimos anos, caracterizando sistemas de agricultura intensiva, que podem causar diversos danos, tanto para o ecossistema agrícola quanto para a saúde dos consumidores. Em contrapartida, os insumos da agricultura sustentável têm se mostrado uma alternativa mais sustentável, uma vez que possibilitam a redução do uso de agroquímicos sintéticos e seus efeitos adversos. Nesse sentido, a prospecção de bactérias com características promotoras de crescimento vegetal é um tipo de estratégia que vem ganhando destaque gradativamente para reconhecer microrganismos benéficos que possam ser utilizados como bioinoculantes a fim de favorecer o desenvolvimento e a produtividade das culturas. Assim, este estudo teve como objetivo investigar 36 isolados obtidos de seis comunidades bacterianas de ambientes epífitos ou endofíticos em cana-de-açúcar. Essas comunidades bacterianas já haviam sido avaliadas quanto a características promotoras de crescimento de plantas. No entanto, agora os isolados foram caracterizados considerando mecanismos diretos e indiretos. A partir da análise das sequências do gene 16S rRNA, foi possível realizar a atribuição taxonômica, ao menos em nível de gênero, com sugestão de espécies para cada isolado. Nesse sentido, destacam-se as espécies do gênero Enterobacter (E. mori, E. asburiae e E. cancerogenus), além das espécies Serratia surfactantfaciens, Agromyces iriotenses e Stenotrophomonas maltophilia. Por ensaios in vitro, esses isolados apresentaram resultados promissores, com destaque para a alta produção de amônia, solubilização de fosfato, ACC-deaminase e produção de sideróforos, além de produção de compostos orgânicos voláteis inibidores de crescimento de fungos fitopatógenos. Em conclusão, identificamos muitas e várias características funcionais associadas aos isolados bacterianos, com potencial para promover o desenvolvimento saudável da planta.
Aplicação foliar de nutrientes, na cana-de-açúcar, no período de outono e reflexos sobre o processo fermentativo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-10-03) Piemonte, Michel José; Mutton, Márcia Justino Rossini [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As eficiências e rendimentos do processamento agroindustrial são diretamente prejudicados à medida que as condições climáticas se tornam adversas. Nas usinas, o custo de produção do etanol e sua viabilidade econômica estão intimamente relacionados com a quantidade de açúcares presentes nos colmos enviados para processamento. Sendo assim, a utilização de um programa de manejo nutricional complementar na época da pré-seca pode favorecer um bom desempenho da planta mesmo em períodos de estresse, garantindo que a qualidade da matéria-prima não sofra grandes danos. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar os reflexos da incorporação de Complexo Nutricional para Seca via foliar, associado ou não ao Boro, sobre a microbiota fermentadora, qualidade do vinho e eficiência fermentativa do etanol. O delineamento foi inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 5 repetições por faixa. Os tratamentos foram constituídos por Testemunha e Complexo Nutricional para Seca (CNS - 1% N; 6% P2O5; 6% K2O; 2% Mg; 2,5% S e 1,6% de aminoácidos) nas doses de 3, 6 e 9 L.ha-1 e 6 L.ha-1 de CNS associado à 2 L.ha-1 de Boro (ácido bórico à 10%). Foram realizadas analises químico-tecnológicas no caldo extraído, caldo clarificado, mosto, vinho, análises microbiológicas no início e no final do processo fermentativo e cálculos para determinação da eficiência fermentativa. A utilização de 6 L.ha-1 de CNS em associação à 2 L.ha-1 de Boro permitiu a obtenção de incremento de 11,34% no teor alcoólico e 9,45% na eficiência fermentativa em relação à testemunha.
Co-digestão anaeróbia de vinhaça e águas residuárias da bovinocultura leiteira em reatores UASB, em série
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-29) Caraça, Michel de Santi; Duda, Rose Maria [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A digestão anaeróbia pode ser uma alternativa atraente para o aproveitamento energético da vinhaça e das águas residuárias da bovinocultura leiteira (ARBL) e redução dos problemas ambientais. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da co-digestão anaeróbia da vinhaça de cana-de-açúcar com ARBL, em dois reatores UASB (R1 e R2), em série, na produção de biogás e efluente de qualidade. Foi utilizado a vinhaça e as ARBL, na proporção de 3/1, sendo 75% do volume de vinhaça e 25% do volume de ARBL. Também foi realizado a recirculação do efluente do R2 para adequação do pH do afluente. As melhorias nas condições nutricionais da vinhaça em virtude da co-digestão com as ARBL, aliada a recirculação do efluente proporcionaram remoções médias de DQOtotal de 77% para o sistema (R1+R2) e produção volumétrica e específica de metano de 0,451 m3 CH4 (m3 d)-1 e 0,15 m3 CH4 (kg DQOtotal removida)-1 para o R1, respectivamente. Foram observados o consumo dos ácidos voláteis totais e aumento da alcalinidade parcial nos reatores UASB. No efluente do R2 foram observadas concentrações de NTK, P-total, Ca, Mg e Fe de 70; 31; 21; 7,4 e 3,5 mg L-1, o que indica que esses elementos permaneceram no efluente e essa característica é interessante, pois o efluente poderá ser utilizado na fertirrigação da cana-de-açúcar. A partir do potencial teórico de produção de energia elétrica, verificou-se a possibilidade da produção de energia elétrica nos reatores UASB de 10,65 kwh d-1 por m3 de vinhaça, ou seja 39% da energia elétrica necessária para processar uma tonelada de cana-de-açúcar. Portanto, a co-digestão da vinhaça e das ARBL pode ser uma opção para a melhoria nas condições operacionais dos reatores anaeróbios e seu aproveitamento energético.
Efeito da recirculação de vinhaça biodigerida em reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF) submetida ao processo oxidativo avançado Fenton
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-07-28) Nunes, Jorge Otavio Silva; Duda, Rose Maria [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O interesse mundial por alternativas aos combustíveis fósseis, como o etanol e o biogás tem se destacado. Na produção de etanol da cana-de-açúcar são gerados grandes volumes de vinhaça e a digestão anaeróbia pode ser uma alternativa para a produção de biogás e melhorar a qualidade deste efluente agroindustrial. Neste trabalho foi utilizado quatro reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF), em série (R1, R2, R3 e R4) objetivando-se o tratamento da vinhaça e produção de biogás utilizando a recirculação do efluente do R4, para diluição da vinhaça bruta e o aproveitamento da alcalinidade. Mas a recirculação do efluente em reatores anaeróbios tratando vinhaça por longos períodos pode acarretar acúmulo de material recalcitrante e a diminuição da produção de metano. Portanto, com o intuito de estudar os RAHLF e a recirculação do efluente, o experimento foi dividido em três fases (Fases I, II e III) aplicando-se as cargas orgânicas volumétrica (COV) médias no R1, de 19,7; 15,5 e 14,3 g DQOtotal (L d)-1 , respectivamente. Na fase I, foi realizado o aumento na taxa de recirculação do efluente do R4 até valores de 50%. Já nas fases II e III, o efluente do R4 foi submetido ao processo oxidativo avançado Fenton antes da recirculação. As taxas de recirculação foram mantidas em 50%, no entanto na fase III, não foi recirculado o lodo químico gerado na reação de Fenton. Para o sistema composto pelos quatro RAHLF (R1+R2+R3+R4), em série, foram observados valores médios de remoção de demanda química de oxigênio total (DQOtotal) de 32; 58 e 52% e produção volumétrica de metano (PVM) de 0,53; 0,43 e 0,50 L CH4 (L d)-1 ,nas Fases I, II e III, respectivamente. A aplicação do processo Fenton no efluente recirculado nas Fases II e III, melhorou a eficiência de remoção de DQOtotal do sistema comparados à fase I, com produções de metano estáveis e aproximadamente 70% de metano no biogás.
Avaliação imunoistoquímica da resposta imune celular de aves comerciais (Gallus gallus domesticus) desafiadas por Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium contendo deleção dos genes ttrA e pduA
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-07-31) Memrava Cabrera, Julia; Berchieri Jr, Angelo; Saraiva, Mauro de Mesquita Souza; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Salmonela spp. é um dos principais patógenos de origem alimentar responsável por causar grandes prejuízos econômicos, principalmente para a avicultura, e trazer consequências também para a saúde pública. Tanto a capacidade de sobrevivência do patógeno no ambiente durante a inflamação quanto sua relação com o sistema imunológico do hospedeiro, desempenham um papel fundamental durante as infecções em aves. O objetivo deste estudo foi quantificar a presença de macrófagos e populações de linfócitos T, por meio da utilização da técnica de imuno-histoquímica, em linhagens comerciais de frangos infectados experimentalmente por cepas selvagens e mutantes de Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium contendo deleção dos genes ttrA e pduA. Salmonella Enteritidis ∆ttrA∆pduA desencadeou uma porcentagem maior da área corada do que o tipo selvagem, com exceção de poedeiras leves. As infecções por Salmonella Typhimurium e Salmonella Typhimurium ∆ttrA∆pduA levam a um padrão, 1 e 14 dpi apresentam uma porcentagem da área marcada mais expressiva do que em 3 e 7 dpi. Em ambas as linhagens estudadas, foi observada infiltração proeminente de macrófagos em comparação com os linfócitos. No geral, os animais infectados pela cepa mutante apresentam uma área marcada positivamente maior do que o tipo selvagem. Deleções nos genes ttrA e pduA resultaram em uma infiltração mais intensa de macrófagos e linfócitos nas aves hospedeiras, sugerindo não atenuação do patógeno, mesmo em diferentes cepas de Salmonella.
Influência do sistema de cultivo na composição e estrutura da microbiota rizosférica de cana-de-açúcar
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-05-06) Moneda, Ana Paula Corrêa; Pinheiro, Daniel Guariz [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A cultura da cana de açúcar (Saccharum spp.) envolve atividades agrícolas e industriais de extrema importância para a obtenção de produtos e subprodutos que movimentam fortemente a economia e possuem impactos no meio ambiente. Na agricultura convencional é comum a aplicação de fertilizantes, pesticidas e demais produtos agroquímicos de origem sintética, além de uma intensiva exploração dos recursos naturais, como o solo. Uma prática alternativa, o cultivo orgânico visa maior sustentabilidade e equilíbrio das relações ecológicas aliado a conservação ambiental. Poucos estudos avaliaram o impacto desses dois sistemas contrastantes de manejo na composição e estrutura da microbiota rizosférica. Neste trabalho, utilizamos o sequenciamento em larga-escala dos genes 16S rRNA (V3 e V4) e o Espaçador Interno Transcrito (ITS2) oriundos de amostras coletadas da rizosfera de plantas de cana-de-açúcar cultivadas em condições de campo para a identificação de procariotos e fungos, respectivamente. Os filos mais comuns encontrados foram Proteobacteria e Ascomycota. Ao todo, obtivemos 14 táxons bacterianos e 60 táxons fúngicos diferencialmente abundantes e a presença de grupos taxonômicos essenciais, promotores de crescimento de plantas. Nas redes de coocorrência, táxons chaves sugestivamente alteram a estrutura das comunidades microbianas. Na predição funcional, se destacam vias metabólicas envolvidas em processos estruturais e biológicos dos microbiomas. Nossos resultados, evidenciam que o tipo de manejo empregado determina de forma sútil a composição, diversidade e estrutura dessa microbiota.
Bacillus cereus, Lactobacillus acidophilus E Succinovibrio dextrinosolvens na promoção de crescimentos de plantas de milho e soja
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019-09-11) Santos, Ana Claudia dos [UNESP]; Rigobelo, Everlon Cid [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Bactérias promotoras de crescimento de plantas podem ser uma alternativa para a produção vegetal em problemas como aumento dos índices de produtividade, e diminuição dos impactos ambientais. As bactérias probióticas possuem diversas habilidades, dentre elas facilitar a digestão e a absorção de nutrientes, e fortalecer o sistema imunológico de homens e animais. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar se os micro-organismos probióticos podem trazer benefícios também as plantas, como incremento de nutrientes. Para isso, utilizou-se as culturas de milho e soja, onde foi inoculado bactérias probióticas isoladas do rúmen: Bacillus cereus, Lactobacillus acidophilus e Succinovibrio dextrinosolvens. Os testes in vitro mostraram que as bactérias foram capazes de fixar nitrogênio, solubilizar o fósforo, sintetizar ácido indolacético e amilase. Depois dos testes in vitro, os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação em blocos casualizados com cinco tratamentos e seis repetições, sendo eles T1= Controle; T2= Bacillus cereus, T3= Lactobacillus acidophilus, T4= Succinovibrio dextrinosolvens, T5= Bacillus cereus + Lactobacillus acidophilus + Succinovibrio dextrinosolvens. A inoculação com S. dextrinosolvens proporcionou o aumento da massa seca de raiz em milho, enquanto que a aplicação individual com L. acidophilus e em conjunto com as demais bactérias, proporcionaram o aumento do teor fósforo nas raízes de milho. Nas plantas de soja, a inoculação com L. acidophylus promoveu o aumento da massa seca da parte aérea e da concentração de fósforo e nitrogênio, em comparação ao tratamento não inoculado. Este é o primeiro relato mostrando que a bactéria L. acidophilus e S. dextrinosolvens possuem potencial para serem utilizadas como bactérias promotoras de crescimento de plantas.
Uso de genômica comparativa e ensaios filogenéticos para análise de linhagens de staphylococcus aureus em bovinos e humanos em busca de padrões de virulência específicos e marcadores da mastite
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-03-03) Rodrigues, Romário Alves; Ávila, Fernando Antonio de [UNESP]; Pizauro, Lucas José Luduverio; Varani, Alessandro de Mello [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O Staphylococcus aureus é responsável por uma série de infecções nosocomiais e intramamárias, comuns em humanos e bovinos, respectivamente. Soma-se também um grande aparato de virulência, o que o torna um relevante problema à saúde pública e à economia no setor agropecuário. Nesse contexto, a genômica comparativa tem sido usada para compreender as relações epidemiológicas e filogenéticas da espécie. Aqui, investigamos a presença de genes de adesão, de biofilmes, de resistência antimicrobiana e de toxina, a filogenia e a tipagem genética de genomas de S. aureus isolados de bovinos (mastite clínica, mastite subclínica e leite cru/leite a granel) e de humanos (abscessos, infecções de pele e pus) em busca de marcadores genéticos de mastite clínica e subclínica na espécie bovina. Observamos que os genes implicados na adesão cflA, fnbA, ebpS, spa, sdrC, coa, emp, vWF, atl, sasH, sasA e sasF e os genes de toxinas aur, hglA, hglB e hglC estão associados em cepas de mastite clínica. Os resultados também reforçam a importância das proteínas superficiais sasG e fnbB na formação de biofilme, o impacto do uso irracional de antimicrobianos em cepas isoladas de humanos, o potencial zoonótico e a prevalência de diversas origens genéticas de cepas de S. aureus (48 tipos de sequências e 72 tipificações da proteína A, sendo frequentes o ST97, ST8 e ST152 em isolados de mastite clínica, abscesso e infecção de pele, respectivamente). Nossos resultados ilustram possíveis marcadores genéticos que podem ser utilizados no desenvolvimento de vacinas e identificação de estirpes em mastite clínica, bem como compreender as relações entre os processos de adesão, formação de biofilme, resistência antimicrobiana e toxinas.
Novas alternativas para manejos integrados sustentáveis: aspectos agronômicos e microbianos do milho após o cultivo à campo de cogumelo do sol
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-12-16) Alves, Lucas da Silva [UNESP]; Zied, Diego Cunha; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O milho é uma das culturas agrícola com relevância no cenário mundial. Porém, quando se compara rendimentos possíveis da cultura, com a realidade nacional, nota-se que são necessários avanços tecnológicos, que promovam baixo impacto ambiental e lucratividade em pequenas áreas, principalmente no setor de agricultura familiar. Com isso, manejos de consórcio entre cultivos se tornam uma ótima opção para suprir essa necessidade, do qual cita o manejo de milho em sucessão a produção de cogumelos. É possível que esse manejo seja eficiente em reduzir a fertilização mineral e a utilização de condicionadores dos solos necessários para a produção do milho, além de elevar a comunidade microbiana cultivável e, consequentemente, a abundância microbiana endofítica. Logo, buscou-se com este estudo, avaliar o manejo integrado Cogumelo do Sol-milho como uma opção de cultivo sustentável, e se os diferentes manejos interferem na comunidade microbiana do solo e endofítica. Também se objetivou avaliar o potencial biotecnológico dos fungos endofíticos obtidos durante o cultivo. O experimento ocorreu em dois cultivos (1º e 2º ciclo), em um sistema contínuo (cogumelo-milho-milho), posterior a colheita do Cogumelo do Sol. Os experimentos consistiram de um fatorial duplo (2 x 4), sendo: gesso (presença e ausência) e manejo da fertilidade (tratamento controle, área pós cultivo de cogumelo ‘SMS’, área pós cultivo de cogumelo + adubação de semeadura ‘SMS+S’, área pós cultivo de cogumelo + adubação de semeadura + adubação de cobertura ‘SMS+S+CB). Se avaliou os atributos químicos do solo e folha (macronutrientes e matéria orgânica), os aspectos produtivos do milho durante o cultivo, as características microbiológicas do solo (unidade formadora de colonia (UFC) do solo e da rizosfera) e endofítica (frequência de colonização endofítica de folha e raiz). Ao final, alguns fungos foram selecionados para se avaliar potencial biotecnológico in vitro (teste de patogenicidade, crescimento micelial e pareamento com o patógeno Fusarium sp.) Os resultados demonstraram que, apesar dos baixos teores de macronutrientes encontrados nas folhas e no solo cultivado sob a área pós cultivo de cogumelo, é possível a reutilização destas áreas. SMS+S+CB se mostrou mais eficiente que o controle em fornecer matéria seca de parte aérea (MSPA), e essa condição pode ser uma alternativa para um cultivo circular cogumelo-milho. SMS+S alcançou rendimentos e MSPA não diferentes significativos comparados ao controle, circunstância relevante ao produtor devidos aos custos e impactos causados pela fertilização de cobertura. A gessagem não apresentou incrementos produtivos relevantes. Para os aspectos microbianos avaliados, os fertilizantes e a aplicação de gesso se mostraram prejudiciais para UFC do solo no 1º ciclo, a UFC rizosférica apresentou menor flutuação microbiana durante as safras do que a UFC do solo, e a semeadura do milho em áreas pós cultivo se mostrou como uma rica fonte para elevação de microrganismos endofíticos, em específico os fungos endofíticos radiculares. Os isolados I08, I20, I29 e I36 apresentaram resultados interessantes de crescimento micelial e inibição de Fusarium sp. além de não serem patogênicos. Conclui-se que, nas condições realizadas essa experimentação, é possível se produzir milho após o cultivo do Cogumelo do Sol, entretanto, a fertilização se torna indispensável para reduzir as perdas de nutrientes. A fertilização vii e gessagem influenciam na UFC do solo, e a reutilização das áreas incrementam a microbiota endofítica do milho. Os isolados I08, I20, I29 e I36 apresentam potencial biotecnológico a serem explorados.
Adição de ferro nas águas residuárias de cervejaria visando aumento da produção de metano e a estabilidade de reatores uasb em dois estágios
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020-02-11) Quintanilha, Amanda Sá; Oliveira, Roberto Alves de; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O desempenho de um sistema UASB de dois estágios no tratamento de águas residuárias de cervejaria com a suplementação de Fe foi avaliado, buscando melhorar a remoção de material orgânico, produção e a qualidade do biogás. Os reatores foram operados durante 525 dias, com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 23,5 h e 13,2 h no R1 e 15,5 h e 8,7 h no R2. No período de 343 a 525 dias, realizou-se a suplementação com diferentes dosagens de Fe. O sistema mostrou estabilidade operacional, e os maiores valores de produção volumétrica de metano foram de 2,05 L CH4 (L d )-1 no R1 e 1,49 L CH4 (L d )-1 no R2 com as maiores COV de 30,2 g DQO total (L d)-1 no R1 e 13,8 g DQO total (L d)-1 no R2. A produção específica de metano foi crescente no R1 de 0,09 a 0,31 L CH4 (g DQOtotal removida)-1, e no R2, de 0,10 a 0,21 L CH4 (g DQOtotal removida)-1. As maiores eficiências de remoção de DQO total, DQO dissolvida foram de 83,5 %. O melhor desempenho dos reatores UASB em dois estágios foi associado com uma proporção adequada de Fe, que favoreceu o tratamento anaeróbio de águas residuárias de cervejaria com elevada COV e produção de metano em condições estáveis.
Própolis no controle da mastite bovina bacteriana: uma ferramenta para a produção de leite orgânico
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-11-30) do Nascimento, Gabriel Michelutti [UNESP]; Ávila, Fernando Antônio de [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
a mastite bovina é uma das principais causas de prejuízo econômico na indústria leiteira, portanto o controle e prevenção de microrganismos envolvidos nessa doença, principalmente Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae, é essencial. Uma das principais etapas na prevenção dessa doença é o uso de produtos antissépticos antes e depois do processo de ordenha, a fim de evitar contaminação bacteriana no úbere do animal. Atualmente, o produto antisséptico mais utilizado na indústria leiteira é a base de iodo, e fazendas produtoras de leite orgânico, que precisam seguir uma série de regulações estritas, incluindo o uso de produtos naturais sempre que possível, são frequentemente forçadas a adotar antissépticos não-naturais, como os a base de iodo por falta de alternativas naturais. Dentre as diversas substâncias naturais existentes há a substância própolis, um composto natural produzido por abelhas que tem sido extensivamente estudado por suas várias propriedades, sendo uma delas de ação antimicrobiana. Uma outra substância natural bem estudada é a citronela, possuindo propriedades repelentes quando aplicada em forma de óleo, auxiliando na prevenção de contaminações por vetores biológicos. Portanto, um novo produto antisséptico natural a base de própolis e citronela foi avaliado quanto sua capacidade de reduzir bactérias totais in vivo e prevenir o desenvolvimento de mastite bovina, além de poder ser utilizado na indústria leiteira orgânica. Para isso, um total de 128 amostras foram analisadas em termos de crescimento bacteriano para Enterobacteriaceae e Staphylococcus spp. utilizando a técnica de plaqueamento em superfície, a redução da concentração bacteriana após a aplicação dos produtos foi comparada entre as duas soluções antissépticas avaliadas, sendo uma solução a base de iodo servindo como controle e uma solução a base de própolis e citronela como a alternativa natural. Os resultados obtidos mostraram uma eficácia similar entre os produtos à base de iodo e própolis em termos de redução bacteriana total, indicando uma grande eficiência antibacteriana contra as bactérias mais comumente associadas com a mastite bovina. Realizou-se ainda a análise molecular para a identificação de Streptococcus agalactiae, mais frequentemente associado com casos subclínicos de mastite bovina. Todas as amostras avaliadas testaram negativo para a presença desse agente, indicando que os animais provavelmente não estavam acometidos pela doença. A capacidade do antisséptico natural em reduzir satisfatoriamente a concentração bacteriana total indica um importante achado para a indústria orgânica, apontando um novo produto de eficácia semelhante ao iodo, ao mesmo tempo em que mantém uma formulação natural para uso nesse tipo de produção.
Aplicação de extrato aquoso de composto colonizado sobre a camada de cobertura de Agaricus subrufescens
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-10-27) Iossi, Matheus Rodrigo [UNESP]; Zied, Diego Cunha; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O cogumelo do sol, Agaricus subrufescens, foi descoberto no Brasil por volta da década de 60 e devido suas propriedades medicinais e nutricionais, se tornou conhecido no mundo todo. Quando cultivado a nível comercial, o cogumelo do sol necessita de camada de cobertura para que haja frutificação, sendo esse o elemento responsável pela mudança do estágio vegetativo para o reprodutivo (formação de cogumelos). Para manter um microclima úmido, durante a etapa de produção, é necessário a aplicação diária de irrigação sobre a camada de cobertura. Tendo em vista o manejo diário de irrigação, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do extrato aquoso de composto colonizado na camada de cobertura de A. subrufescens. Para isso, diferentes extratos aquosos foram confeccionados, em diferentes tempos de extração, concentrações, momentos de aplicação, tratamento térmico e ambientes de cultivo. O comportamento agronômico do cogumelo foi avaliado quanto à produtividade, eficiência biológica, número de cogumelos, massa média de cogumelos e precocidade, assim como, foram realizadas análises físico-químicas, condutividade elétrica e pH dos extratos. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey, sob o nível de 5,0% de probabilidade. O rendimento do cogumelo do sol foi afetado de diversas formas pela aplicação de extratos aquosos sobre a camada de cobertura. A aplicação de extrato aquoso esterilizado e não esterilizado em diferentes concentrações não influenciou a condutividade elétrica e pH das camadas de cobertura, enquanto a produtividade, número de cogumelos e massa média dos cogumelos foram afetados. Os diferentes momentos de aplicação e os extratos aquosos obtidos sob diferentes tempos de extração influenciaram a condutividade elétrica e pH das camadas de cobertura, assim como, influenciaram o número de cogumelos, a massa média dos cogumelos e a precocidade. Nesse caso, apenas a câmara de cultivo provocou efeito sob as variáveis produtividade, eficiência biológica e número de cogumelos.
Flavobacterium columnare: caracterização molecular, patogenicidade e perfil de susceptibilidade a antimicrobianos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-07-29) Ferreira, Daniel de Abreu Reis; Pilarski, Fabiana [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Flavobacterium columnare é uma bactéria oportunista que causa grande impacto na aquicultura mundial. Neste estudo, investigamos as características moleculares, a patogenicidade da bactéria ao pacu, Piaractus mesopotamicus e susceptibilidade antimicrobiana de F. columnare isolada de tilápia-do-Nilo, Oreochromis niloticus. A patogenicidade ao pacu foi avaliada através da infecção experimental por imersão. As características moleculares da bactéria foram determinadas através da técnica PCR-RFLP e sequenciamento de nucleotídeos com análise filogenética do gene 16S rRNA. A susceptibilidade à enrofloxacina (ENRO), florfenicol (FFC), oxitetraciclina (OTC), tianfenicol (TAP) e suas combinações foram avaliadas pelos métodos da microdiluição em caldo e teste de sinergismo, respectivamente. Como resultado, após a infecção experimental, colônias rizóides foram isoladas do rim cranial do pacu, após a realização da técnica da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para o gene 16S rDNA, confirmando tratar-se de F. columnare. Após análise por PCR-RFLP com a endonuclease Hae III, confirmou-se que a cepa pertence ao genomovar II. A análise filogenética do gene 16S rRNA demonstrou que a cepa de F. columnare está intimamente relacionada ao grupo genético tailandês (GG4), sendo esta a primeira ocorrência desta linhagem no Brasil. Para o teste de susceptibilidade aos antimicrobianos, a cepa foi classificada como tipo selvagem para todos os antimicrobianos testados. Em relação ao sinergismo entre os antimicrobianos, encontramos sinergismo entre tianfenicol e a enrofloxacina (ΣFIC = 0,5), atividade aditiva com a combinação de florfenicol com tianfenicol (ΣFIC = 0,75) e antagonismo na combinação de oxitetraciclina com enrofloxacina. Os resultados deste estudo são importantes para o controle da columnariose na piscicultura brasileira, pois demonstram que apesar da cepa ser altamente virulenta, os antimicrobianos mais utilizados na piscicultura brasileira são eficientes contra ela.
Inibição do crescimento de Spodoptera frugiperda e fitopatógenos causados por isolados bacterianos obtidos de lagartas infectadas com microrganismos do solo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-02-23) Sales, Cinara Ramos; Lemos, Eliana Gertrudes de Macedo [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As perdas de produtividade causadas por pragas e doenças em culturas de importância agrícola acarretam grandes prejuízos econômicos em todo o mundo. Apesar da eficiência do controle químico no manejo de pragas e doenças, estes podem apresentar riscos ao meio ambiente e a saúde humana, além de seu recorrente uso favorecer a evolução da resistência. Com isso, alternativas de controle de origem biológica tem se destacado no mercado de proteção de plantas, no entanto, com um número ainda limitado de opções, em especial para os bioinseticidas de origem bacteriana, que atualmente no Brasil tem sido realizado por meio de uma única espécie, o Bacillus thunrigiensis. Assim, se objetivou prospectar a atividade inseticida e/ou fungicida de isolados bacterianos obtidos por meio de inseto-armadilha. Neste sentido, foram isoladas bactérias de lagartas mortas por meio do método de inseto armadilha, e posteriormente, realizada a avaliação da atividade inseticida e fungicida dos isolados, identificação dos isolados ativos por meio do sequenciamento do gene rRNA 16S e caracterização da curva de crescimento da bactéria acompanhada de sua atividade ao longo de sete dias. Na prospecção foram obtidos 70 isolados bacterianos, dos quais 10 causaram inibição do crescimento de S. frugiperda, por meio do sequenciamento foi possível identificar que estes se tratavam das espécies Enterococcus mundtii, Enterococcus gallinarum, Enterococcus casseliflavus e Serratia nematodiphila, outros sete isolados foram antagonistas de fungos fitopatogênicos, identificados como Serratia marcescens, Bacillus cereus, Enterobacter tabaci. Dos isolados ativos contra S. frugiperda, cinco apresentaram inibição do crescimento de lagartas superior a 90%, sendo estes E. mundtii, E. gallinarum e E. casseliflavus. Dos ativos contra fungos fitopatogênicos se destacaram S. marcescens e E. tabaci que inibiram três dos quatro fungos avaliados. Para a continuidade dos estudos, entre os isolados que se apresentaram ativos contra S. frugiperda, foi selecionada E. mundtii (isolado 60) devido a sua elevada atividade e por estar classificada no nível 1 de biossegurança. Na curva de crescimento e atividade inseticida deste isolado, obteve se taxa de inibição do crescimento superior a 90 % e U.F.C. e D.O. máxima após 12 iv e 6 horas de cultivo, respectivamente. Assim, a partir do estudo desenvolvido, uma serie de isolados bacterianos ativos contra S. frugiperda ou fungos fitopatogênicos foram obtidos. Entre estes isolados se destacou E. mundtii, que causou drástica inibição do crescimento de lagartas e apresenta escassos relatos na literatura sobre este efeito, com isso, futuros estudos serão necessários para desvendar os mecanismos envolvidos.
Taxonomia de bactérias não esporulantes testadas no controle biológico contra a Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020-11-30) Miranda, Mariana Davanzo; Souza, Jackson Antônio Marcondes de [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A análise completa do gene 16S rRNA de alguns isolados bacterianos não esporulantes do solo nos levou a uma confiável classificação taxonômica, permitindo explorar seu potencial entomopatogênico contra inseto-praga Spodoptera frugiperda (lagarta-do-cartucho). Muitos estudos mostraram o rápido desenvolvimento de resistência da S. frugiperda em relação aos métodos que vem sendo utilizados nas últimas décadas. Sendo assim, torna-se importante novas pesquisas que explorem o potencial de novos isolados do solo. Com isso, um estudo comparativo entre a classificação completa e parcial, previamente determinada, do gene 16S rRNA foi a base para realizar bioensaios comparativos com bactérias esporulantes, do tipo Bacillus thuringiensis (Bt), e o produto Dipel®. Os resultados mostraram que não existem diferenças significativas utilizando esses isolados bacterianos, pois em todos os bioensaios as lagartas se desenvolveram normalmente até a fase adulta, demonstrando a forte resistência da lagarta-do-cartucho. Os dados obtidos foram comparados com demais autores que citam essa resistência, associada a um alelo de resistência presente nos membros da Ordem Lepidoptera. De acordo com os resultados, novas pesquisas devem ser feitas com novos isolados bacterianos a fim de descobrir seu potencial para controlar S. frugiperda, auxiliando assim o B. thuringiensis no controle das pragas.

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