Heat resistant sporeforming psychrotrophic bacteria were isolated from raw milk samples from 59 Grade A farms in Oregon. Forty-nine of the 59 (83%) raw milk samples in this survey contained sporeforming psychrotrophic bacteria; isolates from twenty-four (40%) of the samples exhibited proteolytic properties. Populations of sporeforming psychrotrophic bacteria ranged from <10 to >10,000 CFU/mL for all samples. One hundred-two isolates were identified as Bacillus species. Twelve different Bacillus species were identified with B. licheniformis being the most predominate (18% of the samples) and B. laterosporus the least frequently isolated species, (2%). Fifty-eight percent of the bacilli isolates produced a bitter off-flavor and putrid odor, while 42% produced a fruity and/or rancid off-flavor when inoculated into sterile whole milk. Based on biochemical activity tests, 83% of the thermoduric isolates hydrolysed casein while 56% were proteolytic (in litmus milk), 57% demonstrated lipolytic activity and 31% produced acid in litmus milk. Forty-eight isolates that tested positive for proteolysis were evaluated quantitatively for activity, which ranged from 0.93 to 1.93 units (expressed as mM of alanine). Isolates of Bacillus cereus var. mycoides demonstrated significantly higher (p>0.05) proteolytic activity than other Bacillus species isolated. / Graduation date: 1988

Thesis (doctoral)--Tübingen, 1933.

Thesis (doctoral)--Tübingen, 1933.

Thesis (M.S.)--University of Delaware, 2009. / Principal faculty advisors: Thomas M. Church and Thomas E. Hanson, College of Earth, Ocean & Environment. Includes bibliographical references.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:49:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 291226.pdf: 2115376 bytes, checksum: ee5c2dacb79df13312dad1454c43b2cf (MD5) / Aumentar a vida útil dos produtos, sem afetar sua qualidade, funcionalidade e propriedades físico-químicas, modificando e desenvolvendo novos tipos de processos para a preservação microbiológica dos alimentos, é um desafio constante para a indústria. A aplicação de conservantes naturais, como óleos essenciais de plantas e especiarias, é percebida como uma nova tendência na preservação dos alimentos nos últimos anos. A bactéria Bacillus coagulans é um micro-organismos relevante no processamento de alimentos devido à sua capacidade deteriorante e à sua termorresistência. Além disso, B. coagulans causa o fenômeno flat-sour caracterizado pela acidificação do alimento sem a produção de gás. O tratamento térmico necessário para garantir a inativação deste microrganismo pode levar à perda de nutrientes e/ou à alterações organolépticas nos alimentos processados. Assim sendo, o objetivo geral deste trabalho foi estudar o efeito da ação conjunta do óleo essencial (OE) de orégano e do calor sobre a resistência dos esporos de B. coagulans, em caldo nutriente ajustado em condições que simulam um produto ácido como, por exemplo, a polpa de tomate (4 °Brix e pH 4,2). O OE de orégano estudado apresentou como principais moléculas constituintes carvacrol (58%), seguido de seu precursor ?-cimeno, ?-terpineno, linalool, timol, entre outras. Essas moléculas têm sua atividade microbiana estudada e comprovada pela literatura, sendo o carvacrol e o timol, apontadas como umas das mais eficazes na inibição de micro-organismos. O teste inicial para a determinação da concentração mínima inibitória (CMI) do OE resultou na concentração de 300 ppm, que foi capaz de inibir o crescimento visual do B. coagulans por 7 dias. Em seguida, na avaliação da resistência termoquímica, a ação conjunta do calor e do óleo essencial de orégano sobre os esporos foi iniciada com a CMI de 300 ppm e posteriormente, as concentrações de 0, 250, 400, 500 e 1000 ppm foram testadas, todas à temperatura de 100 °C. Entre as diferentes concentrações de OE, a de 400 ppm foi a menor concentração onde o tempo necessário para se obter 6 reduções decimais foi significativamente (P < 0,01) diferente da resistência térmica sem o óleo essencial de orégano. Assim, a segunda etapa do estudo da resistência termo química foi realizada fixando-se a concentração de OE em 400 ppm e variando a temperatura entre 90 e 100 °C. Para todas as curvas experimentais de inativação termoquímica de B. coagulans, o modelo primário de Weibull teve um bom ajuste aos dados. Após o ajuste primário, modelos secundários empíricos, como as equações exponencial e linear, foram ajustados aos parâmetros do modelo de Weibull para descrever a influência da temperatura sobre os parâmetros primários ?(T), ?(T) e b(T). Com base no modelo primário e secundário, foi realizada a resistência termoquímica não isotérmica dos esporos de B. coagulans. Nesta etapa, o modelo não isotérmico proposto por Peleg (2006) foi utilizado para a predição dos dados não isotérmicos. Assim, o modelo proposto foi validado com dados experimentais de B. coagulans em caldo nutriente adicionado de 400 ppm de óleo essencial de orégano sob dois perfis de temperatura diferentes. O efeito antibacteriano do óleo essencial de orégano foi comprovado através de diferentes tipos de análises, mostrando que este conservante natural pode ser utilizado na indústria de alimentos. Deste modo, o OE de orégano pode reduzir o tratamento térmico de produtos, resultando em menor gasto de energia e diminuindo o impacto do calor nas propriedades organolépticas e/ou nutricionais do produto. Além disto, no caso de produtos como polpa e molhos de tomate, o orégano pode ser adicionado como uma alternativa de adição de sabor ao alimento. / Increasing shelf-life of products, without affecting their quality, physicochemical properties and functionality, by modifying and developing new preservations steps, is a constant challenge for the food industry. Application of natural preservatives, as essential oils (EO) from plants and herbs, has been increasingly noticed as a new trend in biological preservation of foods in recent years. Bacteria resistant to heat stress, such as Bacillus coagulans, are relevant microorganisms in food processing because of its deteriorating ability after surviving the heat treatment. Besides that, B. coagulans, causes the flat-sour phenomenon characterized by the acidification of food without gas production. The heat treatment necessary to ensure the inactivation of this microorganism can lead to loss of nutrients and/or organoleptic changes in the processed foods. Thus, the general objective of this work was to study the synergistic effect of oregano essential oil (EO) and heat on the resistance of Bacillus coagulans spore in nutrient broth adjusted to conditions simulating an acid product, for instance, tomato pulp (4 ° Brix and pH 4.2). The oregano EO studied showed carvacrol (58%) as main constituent molecules, followed by its precursor ?-cymene, ?-terpinene, linalool, thymol, among others. These molecules have their antimicrobial activity confirmed by the literature, and carvacrol and thymol are one of the most effective molecules in inhibiting microorganisms. The initial test for determining the minimum inhibitory concentration (MIC) of the OE resulted in a concentration of 300 ppm, which was capable of inhibiting the visual growth of B. coagulans for 7 days. Then, the themochemical resistance, the joint action of heat and essential oil of oregano on the spores was initiated with the MIC of 300 ppm and subsequently the concentrations of 0, 250, 400, 500 and 1000 ppm, at 100 ° C were tested. Among the different concentrations of the EO, 400 ppm was the lowest concentration where the time needed to obtain 6 decimal reduction was significantly (P < 0.01) different from the thermal resistance without the essential oil of oregano. The second stage of the study termochemical resistance was performed by fixing the concentration of EO at 400 ppm and varying the temperature between 90 and 100 °C. For all experimental termochemical inactivation curves of B. coagulans, the primary model of Weibull presented a good fit to the data. After adjusting the primary model, the secondary empirical models, such as exponential and linear equations, were fitted to the Weibull parameters to describe the influence of temperature on the primary parameters ? (T), ? (T) and b (T). Based on the model primary and secondary models, it was realized the non-isothermal thermochemical resistance of B. coagulans spores. In this step, the non-isothermal model proposed by Peleg (2006) was used to predict non-isothermal data. Thus, the proposed model was validated with experimental data of B. coagulans in nutrient broth supplemented with 400 ppm of oregano EO in two different temperature profiles. The antibacterial effects of oregano EO was proved through different types of analysis, showing that this natural preservative can be used in food industry. Thus, the EO of oregano may reduce the thermal treatment of products, resulting in less energy consumption and reducing the impact of heat on organoleptic and/or nutrition properties. Besides that, in the case of products such as pulp and tomato sauce oregano can be added as an alternative to adding flavor to food.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267123.pdf: 1580855 bytes, checksum: 5daa4affb8d5bbf3d6b7a72f9cac3ba2 (MD5) / Frente aos problemas ocasionados pelo uso dos plásticos de origem petroquímica, surgiu a necessidade de se buscarem alternativas para substituição deste material. Apresentam-se como solução os plásticos biodegradáveis, ou bioplásticos, que são polímeros com as propriedades desejáveis dos plásticos convencionais e rapidamente biodegradados quando descartados no ambiente. Dentre eles, estão os polihidroxialcanoatos (PHAs), poliésteres compostos por monômeros de ácidos 3-hidroxialcanóicos, os quais são acumulados intracelularmente por bactérias, como reserva de carbono e/ou energia, sob limitação de um nutriente essencial ao seu crescimento, e o polímero mais estudado atualmente é o P(3HB) - poli(3-hidroxibutirato). Entretanto, o custo de produção de PHAs é um dos responsáveis pela limitação de sua produção e comercialização. A utilização de substratos de baixo custo se torna um fator importante para a redução do custo de produção, além da busca e obtenção de linhagens eficientes na conversão do substrato em polímero. O objetivo deste trabalho foi selecionar, numa coleção de microrganismos do Laboratório de Microbiologia Aplicada - UNIVALI/SC, uma linhagem bacteriana capaz de produzir PHA a partir de resíduo do processamento de mandioca. Inicialmente, 72 isolados de Bacillus, Paenibacillus e Geobacillus de 21 espécies diferentes foram cultivados em meio com limitação de fósforo e 20g/L de resíduo industrial oriundo do processamento de mandioca, rico em amido e açúcares redutores. Foram avaliados o crescimento dos microrganismos em meio com substrato amiláceo (técnica de MTT), sua capacidade de secretar enzimas no meio (avaliação de degradação de amido) e a produção de PHA (cultivo com corante vermelho do Nilo e observação em microscópio de epifluorescência). Finalmente foram selecionados 4 isolados: LAMA073, LAMA095, LAMA262 e LAMA265, classificados por métodos moleculares como Bacillus megaterium, os quais foram capazes de produzir P(3HB) a partir do resíduo amiláceo. O resíduo industrial utilizado mostrou-se, portanto, um substrato carbônico aplicável à produção de compostos de maior valor agregado, como P(3HB). Os isolados LAMA073, LAMA095, LAMA262 e LAMA265 acumularam 13,04% (p/p), 23,88% (p/p), 5,92% (p/p), e 25,00% (p/p) de P(3HB), respectivamente, a partir de 20% de resíduo hidrolisado adicionado ao meio. Quando adicionado resíduo hidrolisado na concentração de 40%, os isolados LAMA073 e LAMA095 apresentaram aumento na produção de P(3HB), para 30,45% (p/p) e 29,78% (p/p), respectivamente. A espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), das amostras de PHAs produzidos, mostraram bandas características da presença de P(3HB), confirmando a produção deste polímero pelos microrganismos. Portanto, os isolados identificados e caracterizados apresentam potencial para a produção de P(3HB) em substrato de baixo custo, sendo um próximo passo avaliá-los em uma escala superior de produção, bem como em outros resíduos amiláceos. There are many problems caused by use of petrochemical plastics, then it is necessary to find alternatives to replace this material. A solution for this problem is the use of biodegradable plastic, or bioplastics, which are polymers with desirable properties of conventional plastics, and they are rapidly biodegraded in the environment when they are discarded. Among the biodegradable plastics, there are the polyhydroxyalkanoates (PHAs), polyester containing hydroxyalkanoic acid monomers. They are accumulated intracellularly by bacteria as carbon or energy reserves, when there is a limitation of an essencial nutrient, and P(3HB) - poly(3-hydroxybutyrate) is the most studied polymer nowadays. However, the use of PHA is limited due to its high cost production. The use of low cost by-products becomes the main factor for the reduction of production cost, besides that it is also necessary to obtain strains for efficient substrate conversion into polymer. The objective of this work was to select a bacterial strain capable of producing PHA from cassava by-products as carbon source. First screening was conduced with 72 strains from culture collection of the Applied Microbiology Laboratory (UNIVALI/SC/Brazil), covering three generas (Bacillus, Geobacillus and Paenibacillus) and 21 different species, which were cultivated in Minimal Medium (MM) with limited phosphate and 20g/L of cassava by-product. It was evaluated microorganisms growth (measuring respiration by MTT assay) in medium with starchy substrate, their ability to secrete enzymes (starch degradation) and PHA production (Nile red dying assay and observation in epifluorescence microscope). Finally 4 isolates were selected: LAMA073, LAMA095, LAMA262 and LAMA265, classified by molecular methods (16S rRNA sequencing) as Bacillus megaterium, which were capable of producing P(3HB) from cassava processing by-products as a sole carbon source. Strains LAMA073, LAMA095, LAMA262 and LAMA265 were able to produce 13,04% of P(3HB) (w/w), 23,88% (w/w), 5,92% (w/w) and 25,00% (w/w) respectively, when cultivated in MM supplemented with 20% of hydrolized cassava by-product. However, when 40% of hydrolized cassava by-product was used, higher P(3HB) percentage, 30,45% and 29,78% (w/w), was observed for LAMA073 and LAMA095, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed characteristic bands of P(3HB) presence, confirming polymer production by microorganisms. Therefore, the identified and characterized strains have potential to produce P(3HB) in low-cost substrate, and a next study would be evaluate them on a higher scale of production, as well as production in others starchy waste.

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-19. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:30Z : No. of bitstreams: 1 000856534.pdf: 1786488 bytes, checksum: 60ef6090b71a2cdd53c351b1c89d36f9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Uma das grandes preocupações ecológicas atuais refere-se ao impacto ambiental causado pela liberação antrópica de metais pesados em ambientes naturais, uma vez que esses poluentes são extremamente ubíquos e persistentes. Em altas concentrações metais pesados são extremamente tóxicos a bactérias, sendo capazes de influenciar na sua densidade e atividade metabólica. Por sua vez, bactérias são capazes de desenvolver mecanismos de resistência a metais pesados sendo importantes em estudos de biorremediação de áreas contaminadas por metais pesados. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi analisar a ocorrência e distribuição de bactérias resistentes a metais pesados na Baía do Araça em São Sebastião, SP. Do total de cepas isoladas, 12% foram sensíveis a todos os metais. Foi possível observar que a maior porcentagem de cepas resistentes se encontravam na região de sublitoral que é mais próxima ao canal de São Sebastião onde se concentra a atividade portuária. As cepas isoladas foram mais resistentes ao Cr, seguido de Zn, Cd e Cu. Em relação a concentração mínima inibitória, para o Cd foram poucas as cepas que resistiram a concentrações maiores que 200 μg mL-1. Já para o Cr, 36% das cepas cresceram mesmo na concentração de 3200 μg mL-1. Para Zn e Cu, poucas cepas (4% e 2%, respectivamente) cresceram na concentração 1600 μg mL-1 e nenhuma conseguiu resistir à maior concentração (3200 μg mL-1). Bacillus sp foi o genero com maior frequência de isolados, o que pode sugerir dominância em áreas contaminadas por metais pesados, especialmente as espécias Bacillus cereus e Bacillus pumilus. Staphyloccus sp, Planococcus maritmus e Vibrio alginoticus também foram isolados sugerindo potencial para utilização em processos de biorremediação / One of the major ecological concerns, nowadays, refers to anthropogenic environmental impact caused by heavy metals release in diverses natural environments, since these pollutants are extremely persistent and pervasive. At high concentration heavy metals are extremely toxic to bacteria, being able to influence the density and metabolic activity. However, bacteria are capable to develop heavy metal resistance mechanisms in the environment, being important in bioremediation of contaminated areas. Therefore, the purpose of the study was to assess the occurrence and distribution of heavy metal resistance bacteria in Araça Bay, São Sebastião - SP. 12% of the isolated bacteria were sensitive to all metals. It was observed that the highest percentage of resistant strains were in the subtidal region that is closest to the São Sebastião channel, where port activity are concentrated. Bacterial isolates were more resistant to Cr, followed by Zn, Cd and Cu. Regarding the minimum inhibitory concentration, a lower number of strains resisted levels greater than 200 mg L-1 for Cd. While for Cr, 36% of the strains grew even at a concentration of 3200 mg L-1. For Zn, Cu, few strains (4% and 2%, respectively) grew in higher concentrations like 1600 mg L-1 and none could withstand the highest concentration (3200 mg L-1). Bacillus sp was the most isolated genera and may be a dominant genre in heavy metal contaminated areas, especially species Bacillus pumilus and Bacillus cereus. Staphylococcus sp, Planococcus maritmus and Vibrio aginoliticus were also isolated and have potential for use in bioremediation of contaminated sites

Orientador: Ana Julia Fernandes Cardoso de Oliveira / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Edison Barbieri / Resumo: Uma das grandes preocupações ecológicas atuais refere-se ao impacto ambiental causado pela liberação antrópica de metais pesados em ambientes naturais, uma vez que esses poluentes são extremamente ubíquos e persistentes. Em altas concentrações metais pesados são extremamente tóxicos a bactérias, sendo capazes de influenciar na sua densidade e atividade metabólica. Por sua vez, bactérias são capazes de desenvolver mecanismos de resistência a metais pesados sendo importantes em estudos de biorremediação de áreas contaminadas por metais pesados. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi analisar a ocorrência e distribuição de bactérias resistentes a metais pesados na Baía do Araça em São Sebastião, SP. Do total de cepas isoladas, 12% foram sensíveis a todos os metais. Foi possível observar que a maior porcentagem de cepas resistentes se encontravam na região de sublitoral que é mais próxima ao canal de São Sebastião onde se concentra a atividade portuária. As cepas isoladas foram mais resistentes ao Cr, seguido de Zn, Cd e Cu. Em relação a concentração mínima inibitória, para o Cd foram poucas as cepas que resistiram a concentrações maiores que 200 μg mL-1. Já para o Cr, 36% das cepas cresceram mesmo na concentração de 3200 μg mL-1. Para Zn e Cu, poucas cepas (4% e 2%, respectivamente) cresceram na concentração 1600 μg mL-1 e nenhuma conseguiu resistir à maior concentração (3200 μg mL-1). Bacillus sp foi o genero com maior frequência de isolados, o que pode sugerir dominância em áreas contaminadas por metais pesados, especialmente as espécias Bacillus cereus e Bacillus pumilus. Staphyloccus sp, Planococcus maritmus e Vibrio alginoticus também foram isolados sugerindo potencial para utilização em processos de biorremediação / Abstract: One of the major ecological concerns, nowadays, refers to anthropogenic environmental impact caused by heavy metals release in diverses natural environments, since these pollutants are extremely persistent and pervasive. At high concentration heavy metals are extremely toxic to bacteria, being able to influence the density and metabolic activity. However, bacteria are capable to develop heavy metal resistance mechanisms in the environment, being important in bioremediation of contaminated areas. Therefore, the purpose of the study was to assess the occurrence and distribution of heavy metal resistance bacteria in Araça Bay, São Sebastião - SP. 12% of the isolated bacteria were sensitive to all metals. It was observed that the highest percentage of resistant strains were in the subtidal region that is closest to the São Sebastião channel, where port activity are concentrated. Bacterial isolates were more resistant to Cr, followed by Zn, Cd and Cu. Regarding the minimum inhibitory concentration, a lower number of strains resisted levels greater than 200 mg L-1 for Cd. While for Cr, 36% of the strains grew even at a concentration of 3200 mg L-1. For Zn, Cu, few strains (4% and 2%, respectively) grew in higher concentrations like 1600 mg L-1 and none could withstand the highest concentration (3200 mg L-1). Bacillus sp was the most isolated genera and may be a dominant genre in heavy metal contaminated areas, especially species Bacillus pumilus and Bacillus cereus. Staphylococcus sp, Planococcus maritmus and Vibrio aginoliticus were also isolated and have potential for use in bioremediation of contaminated sites / Mestre

Orientador: Gil Eduardo Serra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T08:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stroppa_CibeleTosin_M.pdf: 3789902 bytes, checksum: 52cf952c41d94f94f9cb973875c2914f (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho avaliou antibióticos utilizados na fermentação alcoólica industrial através do consumo de açúcar por bactérias contaminantes, associado ao crescimento bacteriano. Para a realização dos testes foram utilizadas 6 linhagens de bactérias isoladas de fermentação industrial: Lactobacíllus fermentum, L. plantarum, L. buchneri, Bacillus coagulans, B. megaterium e B. subtilis. As bactérias foram inoculadas em meio de cultivo à base de glicose e submetidas à dosagem recomendada dos antibióticos, e também ao dobro e à metade, para cada um dos dois produtos testados: Biopen 450®, que tem penicilina como princípio ativo, e Kamoran WP®, cujo principio ativo é a monensina. As amostras para análises foram retiradas nos tempos O, 6, 24 e 48 horas de ensaio e submetidas aos seguintes testes: contagem de microrganismos, concentração de glicose e pH. Nenhuma das dosagens utilizadas dos dois antibióticos permitiu o crescimento bacteriano ou detecção do consumo de glicose durante as 48 horas de ensaio. O crescimento bacteriano e o consumo de glicose só puderam ser observados para os tratamentos controle. A relação consumo de açúcar/crescimento celular apresentou diferenças consideráveis entre as cepas e foi determinada como 1,61 a 4,97 e 1,01 a 1,56 g/ciclo logarítmico para os Bacillus e Lactobacillus, respectivamente. Mesmo as menores dosagens estudadas dos dois produtos reduziram as populações nas primeiras seis horas de ensaio. Porém, houve sinais de crescimento ao final do ensaio (48 horas) para quatro das seis bactérias estudadas nas fermentações com o produto à base de penicilina (Biopen), pelo menos nas menores dosagens. Este fato pode estar associado à resistência bacteriana, já que a penicilina vem sendo utilizada pela indústria alcooleira desde a década de 50. Em geral, o produto Biopen atuou mais rapidamente na redução das populações enquanto que o produto Kamoran foi mais eficiente em tratamento prolongado / Abstract: This work analyses antibiotics used in alcohol industrial fermentation through the consumption of sugar by contaminating bacteria, associated with bacterial growth. Six strains of isolated industrial fermentation bacteria were used in the experiments: Lactobacillus fermentum, L. plantarum, L. buchneri, Bacillus coagulans, B. megaterium and B. subtilis. These bacteria were innoculated in a glucose based defined broth medium and submitted to the recommended concentration. They were also submitted to double and half the recommended concentration, for each of the two tested products: Biopen 450@, which has penicilin as the active principie, and Kamoran WP®, whose active principie is monensin. The samples for the analyses were harvested in O, 6, 24 and 48 hours assay time and submitted to the following tests: counting of microorganisms, and assessing the concentration of glucose and the pH level. None of the utilized concentrations permitted bacterial growth or the determination of glucose consumption during the 48 assay hours. The bacterial growth and glucose consumption could only be observed in the control treatments. The ratio glucose consumption cellular growth presented considerable differences between the six bacterial strains and was determined from 1.61 to 4.97, and from 1.01 to 1.56 logarithm grams/cycle, for the Bacillus and Lactobacillus, respectively. Even in the smaller doses of the two products studied the bacterial population was reduced in the first six assay hours. However, there were signs of growth at the end of the assay (48 hours) for four of the six bacteria used, in the fermentation using the penicilin based product (Biopen), at least in the smaller concentrations. This fact could be associated with bacterial resistance, since penicilin has been used by the alcohol industry from the 1950s. In general, the product Biopen acted more rapidly in reducing the bacterial population, while the product Kamoran was more efficient in a prolonged treatment / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Over the past few years, the use of enzymes as catalysts for the preparation of novel organic molecules has received a steadily increasing amount of attention. Lipolytic enzymes are widely distributed in nature and attract great attention because of their biotechnological potential, as they catalyse the enantio- and regioselective hydrolysis and synthesis of a broad range of natural and non-natural esters. Bacteria produce different lipolytic enzymes, such as esterases (EC 3.1.1.1), which hydrolyse ester-containing molecules at least partly soluble in water, and lipases (EC 3.1.1.3), which hydrolyse water-insoluble long-chain triglycerides. In this study, a bacterial isolate, B. coagulans strain 81-11, isolated from popcorn seeds, was characterized with the specific aim of isolating and characterizing genes encoding novel lipolytic enzymes. A genomic library of B. coagulans strain 81-11 was screened in Escherichia coli JM83 for lipolytic activity by using tributyrin agar plates. A 2.4-kb DNA fragment was subcloned from a lipolytic-positive clone and completely sequenced. Nucleotide sequence analysis predicted a 723-bp open reading frame (ORF), designated estCl, encoding a protein of 240 amino acids with an estimated molecular mass of 27 528 Da and a pI of 9.15. The deduced amino acid sequence of the estCl gene exhibited significant amino acid sequence identity with carboxyl esterases and sequence analysis showed that the protein contains the signature G-X-S-X-G included in most esterases and lipases. Enzyme assays using p-nitrophenyl esters with different acyl chain lengths as the substrate confirmed the anticipated esterase activity. EstCl exhibited a marked preference for esters of short-chain fatty acids, yielding the highest activity with p-NP butyrate. Maximum activity was found at pH 8 and 50°C, although the enzyme was active in the pH range 7-9 and displayed activity at temperatures up to 55°C. Since bacterial esterases are potentially important for a variety of biotechnological applications, there is a considerable industrial interest to produce these enzymes at a larger scale. Among the many systems that are available for heterologous protein production, attempts were made to over express the newly identified B. coagulans estCI esterase¬encoding gene in different Gram-positive bacteria, as they are well known for their important contribution to food biotechnology and as production organisms for industrial enzymes. A recombinant expression vector was thus constructed (pMG36-EstCl) and introduced in Lactococcus lactis, Lactobacillus plantarum and Bacillus subtilis strains 154 and lA297. Of these different bacterial hosts, high levels of intracellular esterase activity were detected in B. subtilis lA297 only. In an attempt to increase extracellular expression of the B. coagulans EstCl esterase, a recombinant secretion plasmid (pNW-EstClaps) was constructed that contained an alkaline protease promoter and signal sequence from a Bacillus species. Following introduction of the construct in B. subtilis lA297, the derived recombinant strain displayed 2.3-fold higher extracellular esterase-activity levels than the parent B. coagulans strain, and the extracellular esterase activity represented 82% of the total esterase activity. / Dissertation (MSc (Microbiology))--University of Pretoria, 2006. / Microbiology and Plant Pathology / unrestricted