O cianeto é um composto tóxico, que pode ser encontrado no ambiente de maneira natural ou como resultado de atividades antropogênicas tais como a mineração de ouro e a indústria da galvanoplastia. Dentre as diferentes espécies do composto, o cianeto de hidrogênio (HCN) é considerado o mais tóxico, mesmo concentrações de 100ppm são letais para os seres humanos. Para a degradação destes compostos de cianeto a compostos menos tóxicos existem diferentes métodos de tratamento que podem ser químicos, físicos ou biológicos. O presente trabalho estudou a capacidade de degradação bacteriana de cianeto com cepas nativas isoladas de rejeito de mineração de ouro. Para isto, foram escolhidas três cepas dentro de um grupo de vinte cepas isoladas previamente. As cepas foram identificadas mediante as técnicas de MALDI-TOF e sequenciamento do gene 16s. Posteriormente realizou-se o processo de ativação e crescimento bacteriano no qual foram determinados os parâmetros de crescimento para cada uma das cepas, tais como pH, agitação, temperatura e meio de cultura. Após a etapa de ativação bacteriana, realizou-se a adaptação das três cepas em ambientes alcalinos. Nesta etapa, foram feitos ensaios em frascos agitados e avaliou-se o crescimento celular em função da formação de células viáveis para diferentes condições de pH (7; 8; 9,10 e 11). Com as cepas adaptadas ao pH 10 foram realizados ensaios de degradação bacteriana de cianeto em frascos agitados contendo 100mL de solução sintética de cianeto de potássio e 0,2mL de inoculo bacteriano. A concentração da solução de cianeto foi de 500mgL-1 e o pH de 10. Foram avaliadas três condições de temperatura (37, 32 e 27oC). Durante os ensaios foi estudado o crescimento bacteriano, o comportamento do pH e a degradação de cianeto. A quantificação do cianeto livre foi determinada pelo método polarográfico com eletrodo de mercúrio. Através dos resultados obtidos, foi possível identificar que as três cepas isoladas pertencem ás espécies Bacillus pumilus, Bacillus licheniformis e Bacillus subtilis. As cepas bacterianas apresentaram maior produção celular quando cultivadas em meio L.B a pH 7, velocidade de rotação de 190rpm e 37oC de temperatura. A máxima faixa de adaptação a ambientes alcalinos aconteceu em valores de pH 10. As melhores taxas de degradação de cianeto para a cepa B. subtilis e B. pumilus ocorreram em temperatura de 27oC e 65rpm, conseguindo degradar 100% do cianeto. A cepa B. licheniformis apresentou a melhor taxa de degradação de cianeto em temperatura de 32oC e 190rpm obtendo 99,5% de degradação. Através dos resultados obtidos no presente trabalho, foi possível avaliar o potencial de degradação de cianeto para as bactérias B. pumilus, B. licheniformis e B. subtilis as quais podem ser utilizadas como alternativa de tratamento em efluentes contaminados com cianeto. / Cyanide is a highly toxic compound that can be naturally found in the environment or as a result of anthropogenic activities such as gold mining and electroplating industry. Among the different species of the compound, hydrogen cyanide (HCN) is considered the most toxic, even concentrations of 100 ppm are lethal to humans. Degradation of this cyanide compound to less toxic compounds can be carried out through different methods such as chemical, physical and biological treatments. The present work investigated the bacterial degradation capacity of cyanide by isolated native strains from gold mining tailings. Three strains were selected from a group of twenty previously isolated strains which were identified using MALDI-TOF and 16s gene sequencing techniques. The bacterial activation and cellular growth were performed to determine the growth parameters for the strains, such as pH, temperature, rotation speed and culture medium. After the activation, the strains were adapted to grow in alkaline environments. During this phase, cellular growth was carried out in agitated flask at different pHs (7, 8, 9, 10 and 11). The adapted strains were used to perform cyanide degradation tests at pH 10 in agitated flask by using 100mL of a synthetic solution. The solution was composed of 500 ppm of potassium cyanide and 0,2mL of bacterial inoculum. During the experiments, three temperatures were evaluated (37, 32 and 27°C). Bacterial growth, cyanide degradation and pH behaviour were studied Free cyanide quantification was determined by polarographic method with a mercury electrode. It was found that the three isolated strains belong to Bacillus pumilus, Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis groups. The highest bacterial growth was observed when the strains were cultivated in a L.B media at pH 7,0, 37°C by using 190 rpm of rotation velocity. The maximum range of adaptation to alkaline environments occurred in pH values of 10. The best cyanide degradation rate (100%) were achieved at 27°C for the strain B. suptilis and B. pumilus. The strain. B. licheniformis showed the best cyanide degradation rate (99,5%) at 37°C. The results obtained in the present work were able to evaluate the potential of cyanide degradation for the bacteria B. pumilus, B. licheniformis and B. subtilis. These results can be used as an alternative to treat wastewaters that are polluted with cyanide.

Orientadores: Lucia Regina Durrant, Maria Cristina Teixeira Duarte / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PatriciaLopesde_M.pdf: 548910 bytes, checksum: c926718a648c227f14a1b0d9ad0ef7c6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: No presente trabalho a produção de manganês peroxidase (MnP) pelas bactérias Bacillus pumilus e Paenibacillus sp. foi estudada na ausência e presença de indutores. As cinéticas de produção enzimática mostraram que a utilização de indulina AT no meio de cultivo de B. pumilus aumentou a atividade da MnP, propiciando 31,66 U/L após 8h, enquanto a utilização de indutores no meio de cultivo de Paenibacillus sp. não causou aumento da MnP, e a cultura sem a presença de indutores apresentou atividade da MnP de 12,33 U/L, após 20 h. As MnPs produzidas por estes microrganismos foram purificadas em resina Fenil Sepharose e as proteínas de ambos os caldos brutos foram eluídas em duas frações, porém apenas as primeiras frações apresentaram atividade para a enzima. Ensaios a diferentes valores de pH e temperatura, de pH 5,0 a pH 10,0 e 25 ºC a 60 ºC foram realizados com as MnPs purificadas para verificar as condições ótimas de atuação das enzimas. Para a MnP de B. pumilus a máxima atividade foi de 4,3 U/L a pH 8,0 e 25 oC, enquanto para a MnP de Paenibacillus sp. a máxima atividade foi de 11,74 U/L a pH 9,0 e 45 oC. Através de eletroforese SDS-PAGE, verificou-se que a massa molar da MnP purificada de B. pumilus foi de 25 kDa e de Paenibacillus sp. foi de 40 kDa. As bactérias foram aplicadas separadamente em efluente da indústria papeleira com pH corrigido para pH 7,0, 9,0 e 11,0, para verificação da remoção da cor e da DQO. As remoções da cor real e DQO em pH 9,0 foram respectivamente de 41,87% e 22,08% após o tratamento com B. pumilus e 42,30% e 22,89% após tratamento com Paenibacillus sp., ambos de 48 h de tratamento. Para verificar as massas molares dos compostos presentes no efluente não tratado e tratado, foi utilizada cromatografia de permeação em gel. Pode-se verificar que houve diminuição dos compostos responsáveis pela cor do efluente da indústria papeleira / Abstract: The production of manganese peroxidase (MnP) from Bacillus pumilus and Paenibacillus sp. was studied under absence and presence of inducers. The enzymatic production showed that indulin AT increased the MnP activity in the B. pumilus culture medium up to 31.66 U/L after 8 h, while the inducers did not provide changes in the MnP activity in the Paenibacillus sp. culture medium, which reached maximum activity of 12.22 U/L after 20 h. The MnPs produced by these microorganisms were purified in Fenil Sepharose resin and proteins from both crude enzymes eluted two fractions, however only the first ones exhibited MnP activity. Tests in different pH and temperature values, from pH 5.0 to pH 10.0 and 30 ºC to 60 ºC, respectively, were accomplished with purified MnP to verify the optimum conditions for maximum activity. For MnP activity from B. pumilus the maximum activity was 4.3 U/L in pH 8.0 at 25 oC and for MnP activity from Paenibacillus sp. the maximum activity was 11.74 U/L in pH 9.0 at 45 oC. The molar masses determined by SDS-PAGE gel eletrophoresis were 25 kDa for the purified enzyme from B. pumilus and 40 kDa for purified enzyme from Paenibacillus sp. The bacteria were applied to the paper industry effluent to investigate the colour remotion. Inoculum were individually applied in effluent with corrected pH to 7.0, 9.0 and 11.0. After the effluent treatment with microorganisms, tests were carried out to verify the real colour and COD remotion. The real colour and COD remotion in pH 9.0 effluent were respectively 41.87% and 22.08% after B. pumilus treatment and 42.30% and 22.89% after Paenibacillus sp. treatment, both of 48 h. Gel permeation chromatography was used to verify the molar masses of compounds present in the non-treated and treated effluent, showing a decrease in the compounds responsible for the paper industry effluent colour / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Ciência de Alimentos

Nous avons montré les performances et les limitations en électrochimie des deuxnouvelles BODs de Bacillus pumilus et de Magnaporthe oryzae. La BOD de M.oryzae commence à réduire l’O2 à un potentiel de + 0,50 V vs. Ag/AgCl et B. pumilusà + 0,44 V vs. Ag/AgCl. La BOD de M. oryzae est peu sensible à la concentration dephosphate de sodium dans l’hydrogel rédox mais est sensible au chlore, à l’urate etaux fortes température. La BOD de B. pumilus a une activité élevée en présence dechlore et à 50 °C mais est sensible à la concentration de phosphate dans l’hydrogel.Cette sensibilité est compensée par une meilleure stabilité en présence d’urate, ainsielle ne perd que 9 % d’activité après 3 heures dans le sérum de veau. La BOD de M.oryzae immobilisée sans médiateur est plus performante que B. pumilus. Sonutilisation dans des nouveaux carbones poreux contenant des nanoparticules d’or amis en évidence l’effet des conditions de séchage des enzymes et de la méthode desynthèse des nanoparticules. Les meilleures performances sont obtenues pour unséchage à 25 °C sous vide et une synthèse séquentielle des nanoparticules. Nousavons combiné ces deux BODs dans une nouvelle cathode bi-enzymatique. Au ratiooptimal de 50 %v de chaque BOD, elle opère à + 0,50 V vs. Ag/AgCl avec un courantde -0,86 ± 0,01 mA.cm-2 dans les conditions physiologiques. Elle a une forte activité àhaute température et en présence de chlore et une stabilité intermédiaire enprésence d’urate. Dans les mêmes conditions nous avons réalisé une cathode bienzymatiqueavec B. pumilus et la laccase de Podospora anserina. Elle estégalement plus performante que les cathodes mono-enzymatiques correspondantes. / Here we showed the performances and the limits in electrochemistry of the two newBODs from Bacillus pumilus and Magnaporthe oryzae. The onset potential for theoxygen reduction with the BOD from M. oryzae is + 0.50 V vs. Ag/AgCl and with B.pumilus is + 0.44 V vs. Ag/AgCl. The BOD from M. oryzae is not sensitive to theconcentration of sodium phosphate in redox hydrogel but is sensitive to chloride,urate and high temperatures. The BOD from B. pumilus has a high activity in thepresence of chloride and at 50 °C, but is sensitive to the concentration of phosphatein the hydrogel. This sensitivity is offset by an improved stability in the presence ofurate, so it loses only 9 % of activity after 3 hours in calf serum. The BOD from M.oryzae immobilized without mediator outperforms B. pumilus. Its use in new porouscarbon materials containing gold nanoparticles showed the effect of enzymes dryingconditions of the synthesis method of the nanoparticles. The best performance isobtained for a drying at 25 °C under vacuum and a sequential synthesis ofnanoparticles. We combined these two BODs in a new bi-enzymatic cathode. At theoptimal ratio of 50 %v of each BOD, it operates at + 0.50 V vs. Ag/AgCl with a currentdensity of -0.86 ± 0.01 mA.cm-2 under physiological conditions. It has a high activityat high temperatures and in the presence of chloride and an intermediate stability inthe presence of urate. Under the same conditions we conceived a bi-enzymaticcathode with B. pumilus and laccase Podospora anserina. It is also more efficientthan the single-enzymatic corresponding cathodes.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-21T12:25:29Z No. of bitstreams: 1 Andrea Maria Andre Gomes.pdf: 1093534 bytes, checksum: b089cef12b68df384d0aec41d274408e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T12:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Maria Andre Gomes.pdf: 1093534 bytes, checksum: b089cef12b68df384d0aec41d274408e (MD5) Previous issue date: 2003-03-14 / Lettuce (Lactuca sativa L.) is one of the most consumed vegetables in the world. In spite of the importance of this crop in Pernambuco Brazil, there are no studies on the use of plant growth-promoting rhizobacteria for production of organic transplants, as well as a diagrammatic scale for evaluating the severity of Cercospora leaf spot (Cercospora longissima) in epidemiological surveys. Epiphytic and endophytic bacterial strains applied through simultaneous bacterization on seedlings and plants were tested in greenhouse using cv. Verônica. In field the strains C25 (Bacillus thuringiensis subvar. kenyae) and C116 (Bacillus pumilus) were tested separately and in mixture using cvs. Verdinha and Verônica. Seedlings treated with C116 showed significant increase in relation to controls for root fresh weight, shoot fresh weight and total fresh weight as well as those treated with C25 for root fresh weight and total fresh weight. The strain C25 also significantly increased the level of foliar N. Aiming tostandardize methods to quantify the severity of Cercospora leaf spot of lettuce, a diagrammatic scale was developed with 1, 3, 6, 11, 20, 34, 51 and 68% diseased leaf areas. The diagrammatic scale was validated by 10 raters using 50 leaves with different levels of severity, previously measured by the software AutoCAD® R14 for Windows. There were performed two evaluations with a 7-day interval in which different sequences of the same leaves were visually estimated by the same raters. The accuracy and precision of each rater was determined through simple linear regression between actual and estimated severity. The scale proportioned good levels of accuracy and precision, and despite severity tended to be underestimated, the absolute errors were around 10%. Generally the raters showed good repeatability of estimative. Surveys ofCercospora leaf spot severity were performed in commercial plantations, including conventional and organic systems, in Mata and Agreste of Pernambuco, in two planting seasons. Disease prevalence in conventional systems ranged from 92 to 100% and in organic systems from 88 to 100%. In conventional plantings the severity significantly varied from 0.84 to 16.86 in January-April and 0.00 to 2.44 in June-September. In this system significant differences were observed among the counties Chã Grande (4.99) and Vitória de Santo Antão (9.14), only in January-April. Still in the conventional farming, there were no significant differences of disease severity among groups, cultivars of lettuce and number of fungicide applications within each season. In the organic system disease severity varied significantly from 0.07 to 22.53 in January-April and from 0.00 to 15.18 in June-September. In this system there were no significant differences fordisease severity averages in Bom Jardim, Chã Grande, Glória de Goitá and Gravatá, within each season. In January-April, but not in June-September, the average of Cercospora leaf spot severity significantly differed among groups and cultivars of lettuce. The group Lisa cv. Verdinha (0,68), showed significantly less severity than the groups Crespa cv. Verônica (10.61) and Americana cv. Lucy Brown (7.71). The Pearson test did not find significant correlations for severity between the studied seasons in both conventional and organic systems. The Kruskall-Wallis test did not detected significant differences for severity among the conventional and organic systems in each period. However there was significant difference for severity between the two seasons in each system. / A alface (Lactuca sativa L.) é uma das hortaliças mais consumidas no mundo. Apesar da importância desta cultura em Pernambuco, inexistem estudos sobre o uso de bactérias promotoras de crescimento de plantas para a produção de mudas orgânicas bem como de uma escala diagramática para a avaliação da severidade da cercosporiose (Cercospora longissima) em levantamentos epidemiológicos. Isolados bacterianos epifíticos e endofíticos, aplicados por bacterização simultânea nas sementes e substrato, foram testados em estufa utilizando a cultivar Verônica. Em campo, foram testados os isolados C25 (Bacillus thuringiensis subvar. kenyae) e C116 (Bacillus pumilus), separadamente e em mistura, nas cultivares Verdinha e Verônica. As mudas apresentaram aumento significativo para matéria fresca da raiz, da parte aérea e totalutilizando o isolado C116 e para matéria fresca da raiz e total utilizando-se o C25. O isolado C25 elevou significativamente o teor foliar de N. Para padronizar métodos de quantificação da severidade da cercosporiose, foi desenvolvida uma escala diagramática com os níveis 1, 3, 6, 11, 20, 34, 51 e 68% de área foliar lesionada. A escala diagramática foi validada por 10 avaliadores que utilizaram 50 folhas com sintomas da doença em diferentes níveis de severidade, mensuradas pelo programa AutoCAD® R14 for Windows. Realizou-se duas avaliações com intervalo de sete dias, onde seqüências diferentes das mesmas folhas foram estimadas visualmente pelos mesmos avaliadores. A acurácia e a precisão de cada avaliador foram determinadas por regressão linear simples, entre a severidade real e a estimada. A escala proporcionou bons níveis de acurácia e precisão e, apesar de evidenciar tendência a subestimativa, os erros absolutosconcentraram-se na faixa de 10%. Em geral, os avaliadores demonstraram boarepetibilidade nas estimativas. Foram efetuados levantamentos da severidade da doença em áreas de cultivo convencional e orgânico da Zona da Mata e Agreste de Pernambuco, em dois períodos de plantio. Foi registrada prevalência da doença em cultivo convencional variando de 92 a 100% e em orgânico, de 88 a 100%. No cultivo convencional, a severidade variou significativamente entre 0,84 a 16,86 no período janeiro-abril e 0,00 a 2,44 no período junho-setembro. Nesse cultivo, foram constatadas diferenças significativas entre os municípios Chã Grande (4,99) e Vitória de Santo Antão (9,14), apenas no período de janeiro-abril. Ainda no cultivo convencional, não foram constatadas diferenças significativas da severidade da cercosporiose entre grupos e cultivares de alface e, entre número de aplicações de fungicidas, dentro de cada período. No cultivo orgânico, verificou-se diferença significativa na severidade da doença em janeiro-abril variando de 0,07 a 22,53 e em junho-setembro variando de 0,00 a 15,18. Nesse cultivo não foram constadas diferenças significativas para médias de severidade nos plantios de Bom Jardim, Chã Grande, Glória de Goitá e Gravatá, dentro de cada período. No período janeiro-abril, mas não em junho-setembro, as médias de severidade da cercosporiose diferiram significativamente entre grupos e cultivares de alface. O grupo Lisa, cv. Verdinha (0,68), diferiu, significativamente dos grupos Crespa cv. Verônica (10,61) e Americana cv. Lucy Brown (7,71). Não foram constatadas correlações significativas para a severidade entre os períodos estudados, tanto no cultivo convencional quanto no orgânico. Pelo teste de Kruskall-Wallis, não houve diferença significativa para a severidade entre os cultivos convencional e orgânico, nos dois períodos. Por outro lado, houve diferença significativa para a severidade entre os dois períodos nos dois tipos de cultivo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-10Bitstream added on 2014-06-13T19:55:50Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_jg_me_sjrp.pdf: 586675 bytes, checksum: eb6b0200b3fee380d719351a3d33513f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Surfactantes são moléculas que por apresentarem porções hidrofílicas e hidrofóbicas são capazes de reduzir a tensão superficial de um meio fluido. Esta característica é importante para aplicações industriais fazendo destes tenso-ativos compostos de alto interesse. Compostos de origem microbiana que apresentam características surfactantes são denominados biossurfactantes e apresentam vantagens de serem produzidos a partir de substratos renováveis, serem biodegradáveis, apresentarem baixa toxicidade e especificidade química. O objetivo desse trabalho foi verificar a produção de biossurfactante pela bactéria Bacillus pumilus utilizando glicose, sacarose, vinhaça, óleo residual de fritura e melaço como substrato e avaliar o potencial para aplicação na biorremediação envolvendo óleo residual de fritura. O microrganismo foi mantido em meio ágar nutriente, para a produção de biossurfactante foi utilizado um meio mínimo basal composto por sais e óleo diesel acrescido de concentrações de 1 a 5% de glicose, sacarose, vinhaça, óleo residual de fritura e melaço, o pH foi ajustado a 7,0. A fermentação ocorreu em agitador orbital rotatório a 200 rpm em 30 ºC, e foi verificada a produção de biossurfactante após 24, 48, 72 e 96h de fermentação. Foi verificada a variação do pH após cada período de fermentação. O caldo fermentado foi centrifugado a 7077 x g a 4 ºC por 15 minutos. O crescimento celular foi determinado pela massa celular seca. A presença de biossurfactante foi verificada no caldo livre de células através da medição da tensão superficial, índice de emulsificação e concentração micelar crítica (CMC). O biossurfactante foi precipitado com etanol absoluto. A partir do melhor parâmetro de produção foi verificada a atividade emulsificante, atividade antimicrobiana e potencial para remoção do óleo residual de fritura... / Surfactants are molecules that make portions of hydrophilic and hydrophobic are able to reduce the surface tension of a fluid medium. This feature is very important for industrial applications by making these surface-active compounds of high interest. Compounds of microbial origin that has characteristics surfactants are called biosurfactants and have advantages to be produced from renewable substrates, are biodegradable, they exhibit low toxicity and chemical specificity. The aim of the present study was to evaluate the biosurfactant production by Bacillus pumilus using glucose, sucrose, vinassa, waste frying oil and molasses as substrate and evaluate the potential for application in bioremediation involving residual oil frying. The bacterium organism was maintained on nutrient agar for biosurfactant production, it was used a minimal medium composed of salts and diesel oil increased by concentrations of 1 to 5% glucose, sucrose, vinassa, waste frying oil and molasses, pH was adjusted to 7,0. Fermentation occurred in an orbital shaker rotating at 200 rpm at 30 º C, and was evaluated the production of biosurfactant after 24, 48, 72 and 96 hours of fermentation. The change in pH was observed after each period of fermentation. The fermented broth was centrifuged at 7077 x g at 4 ° C for 15 minutes. The cell growth was determined by dry mass. The presence of biosurfactant was found in the cell-free broth by measuring the surface tension, emulsification index and critical micelle concentration (CMC). The biosurfactant was precipitated with absolute ethanol. From the best measure of production was checked emulsifying activity, antimicrobial activity and potential for removal of residual oil from frying the water and sand. Sucrose was the best substrate, it showed the highest biosurfactant production (26.83 g / L) and greater reduction of surface tension (32 mN / m)... (Complete abstract click electronic access below)