Bacterial contamination of platelet concentrates (PCs) represents the highest post-transfusion infectious risk. The skin flora bacterium Staphylococcus epidermidis has been reported to be the predominant aerobic contaminant of PCs. The Ramirez' group has shown that S. epidermidis can form surface-attached bacterial aggregates known as biofilms, and can outcompete other coagulase-negative staphylococci, such as Staphylococcus capitis, in PCs. The ability of S. epidermidis to form biofilms has been linked to increased pathogenicity and missed detection during PC screening with an automated culture system (BacT/ALERT). This thesis aimed at investigating the proliferative advantage and resistance mechanisms displayed by S. epidermidis in the PC milieu. Furthermore, in an effort to enhance PC safety for transfusion patients, I studied the anti-biofilm properties of essential oils and antimicrobial peptides (AMPs). My studies aimed at improving PC safety by focussing on both the point of introduction of bacterial contaminants (blood collection), and the stage at which bacterial contaminants can form biofilms and proliferate (PC storage). S. epidermidis can be found in the skin of blood donors as biofilms, which are resistant to the blood donor skin disinfectant currently used by Canadian Blood Services, chlorhexidine-gluconate and isopropyl alcohol (CHG-IPA). Here, several plant-extracted essential oils were evaluated for their ability to enhance the anti-biofilm activity of CHG-IPA. Data revealed that the Lavandula multifida oil and its main component (linalool) greatly enhanced the activity of CHG-IPA against S. epidermidis biofilms. Furthermore, the ability of a combination of three synthetic AMPs to inhibit S. epidermidis biofilm formation during PC storage was assessed These results showed that the combination of AMPs could inhibit biofilm formation but was ineffective against pre-formed S. epidermidis biofilms. The accumulation associated protein (Aap) encoded by the aap gene, found in most S. epidermidis strains and absent in S. capitis, plays a role in biofilm formation. When S. epidermidis aap is transformed into S. capitis, this bacterium displayed increased biofilm formation and proliferated to higher concentrations compared to untransformed S. capitis and to a S. epidermidis aap deletion mutant. Based on these results, aap appears to play a role in providing S. epidermidis a proliferative advantage in PCs by enhancing biofilm formation. Lastly, the GraRS system and SepA were studied for their role in S. epidermidis resistance to platelet-derived AMPs using the synthetic AMP PD4 as a model molecule. Results indicate that the GraS mechanism is involved in resistance towards PD4. The work presented in my thesis provides further insights into why S. epidermidis has a proliferative advantage in the PC storage environment and allows for the proposal of alternative methods to enhance PC safety for transfusion patients.

O objetivo do presente estudo foi verificar a influência de diferentes pontos de risco de contaminação bacteriana durante a coleta do ejaculado suíno e seus efeitos sobre a qualidade da dose inseminante (DI). O experimento foi realizado em quatro centros de difusão genética (CDG), nos quais as coletas dos ejaculados foram observadas buscando possíveis pontos de risco de contaminação. Posteriormente, o sêmen in natura e 2 DIs, provenientes da coleta observada, foram avaliados no que se refere à quantificação bacteriana, morfologia e motilidade espermática e pH. Além do ejaculado, amostras de água e diluente foram avaliadas quanto ao número de unidades formadoras de colônia (UFC). Pêlos prepuciais compridos (>1,0 cm), a higiene da luva de coleta, líquido pingando pela mão do coletador para o interior do recipiente de coleta e a duração da coleta foram os 4, dentre os 12 fatores avaliados, que levaram a um aumento no percentual de ejaculados com valor superior a 220 UFC mL-1 de mesófilos aeróbios (P<0,05). Foi avaliado o efeito isolado ou associado de sete fatores (reprodutor sujo, óstio prepucial sujo, divertículo prepucial grande, pêlos prepuciais compridos, luva de coleta suja, pingos pela mão do coletador para dentro do recipiente de coleta e pênis escapou durante a coleta) que pudessem resultar diretamente na contaminação do ejaculado. Houve aumento significativo do número de ejaculados com contaminação superior a 220 UFC mL-1, a partir da associação de 2 fatores, quando comparados aos ejaculados obtidos em coletas sem nenhum fator predisponente para contaminação. Ao classificar as DIs conforme o grau de contaminação do diluente foram observadas redução na motilidade e no pH e aumento nas alterações de acrossoma das DIs, ao longo das 168 horas de armazenamento, no grupo cujo grau de contaminação do diluente foi superior a 14000 UFC mL-1 versus o grupo com contaminação inferior a 330 UFC mL-1. Doses inseminantes provenientes de ejaculados mais contaminados apresentaram maior grau de contaminação bacteriana. Aparentemente, quando o ejaculado é coletado com um protocolo de contaminação mínima, dificilmente seu grau de contaminação será capaz de produzir efeitos deletérios na qualidade da DI, exceto quando a origem da contaminação for proveniente de falhas higiênicas na linha de processamento das mesmas. A produção de DIs com alta qualidade do ponto de vista bacteriano, somente será possível com um rigoroso controle higiênico na linha de processamento, principalmente no que diz respeito à água e ao diluente, associados a um protocolo de contaminação mínima durante a coleta. / The aim of this study was to check the influence of different risk of factors for bacterial contamination during the collection of ejaculate and the effects in boar extended semen quality. The experiment was conducted in four boar studs, where semen collection was observed, searching for possible risk of factors for bacterial contamination. The ejaculate and two extended semen doses, deriving from the observed collection, were evaluated in regard to numbers of colony-forming units (CFU), sperm morphology and motility, and pH. Water and extender samples were also evaluated for CFU. Long preputial hair (>1 cm), the hygiene of the collection glove, liquid trickling from the hand of the technician into the semen container and the duration of the collection were the four, from twelve factors evaluated, that lead to an increase in the percentage of ejaculates with more than 220 CFU mL-1 of aerobic mesophiles (P<0.05). The isolated or combined effect of seven factors (bad hygiene of boars, dirty preputial ostium, large preputial diverticulum, long preputial hair, dirty collecting glove, liquid trickling from the hand of the technician into the semen container and escape penis during the collection), that could directly result in the contamination of ejaculates was evaluated. There was a significant increase in the number of ejaculates contaminated with more than 220 CFU mL-1 when two or more factors were associated, compared to ejaculates obtained from collections without any predisponent factors. When the extended semen doses were classified according to the degree of contamination of the extender, a decrease in motility and pH and an increase on acrosome alterations in extended semen, during 168 hours of storage, were verified in the group where the degree of contamination was higher than 14,000 CFU mL-1 versus the group with lower than 330 CFU mL-1. Extended semen derived from more contaminated ejaculates showed a higher degree of bacterial contamination. Apparently, when the ejaculate was collected with minimum contamination protocol, its degree of contamination will hardly be able to produce effects in the extended semen quality, unless when the source of contamination was hygienic failure in the processing. The production of semen extended with high quality in the bacterial point of view will only be possible with a strict hygienic control in the processing, mostly in respect to water and extender, associated with minimum contamination protocol during the collection.

O objetivo do presente estudo foi verificar a influência de diferentes pontos de risco de contaminação bacteriana durante a coleta do ejaculado suíno e seus efeitos sobre a qualidade da dose inseminante (DI). O experimento foi realizado em quatro centros de difusão genética (CDG), nos quais as coletas dos ejaculados foram observadas buscando possíveis pontos de risco de contaminação. Posteriormente, o sêmen in natura e 2 DIs, provenientes da coleta observada, foram avaliados no que se refere à quantificação bacteriana, morfologia e motilidade espermática e pH. Além do ejaculado, amostras de água e diluente foram avaliadas quanto ao número de unidades formadoras de colônia (UFC). Pêlos prepuciais compridos (>1,0 cm), a higiene da luva de coleta, líquido pingando pela mão do coletador para o interior do recipiente de coleta e a duração da coleta foram os 4, dentre os 12 fatores avaliados, que levaram a um aumento no percentual de ejaculados com valor superior a 220 UFC mL-1 de mesófilos aeróbios (P<0,05). Foi avaliado o efeito isolado ou associado de sete fatores (reprodutor sujo, óstio prepucial sujo, divertículo prepucial grande, pêlos prepuciais compridos, luva de coleta suja, pingos pela mão do coletador para dentro do recipiente de coleta e pênis escapou durante a coleta) que pudessem resultar diretamente na contaminação do ejaculado. Houve aumento significativo do número de ejaculados com contaminação superior a 220 UFC mL-1, a partir da associação de 2 fatores, quando comparados aos ejaculados obtidos em coletas sem nenhum fator predisponente para contaminação. Ao classificar as DIs conforme o grau de contaminação do diluente foram observadas redução na motilidade e no pH e aumento nas alterações de acrossoma das DIs, ao longo das 168 horas de armazenamento, no grupo cujo grau de contaminação do diluente foi superior a 14000 UFC mL-1 versus o grupo com contaminação inferior a 330 UFC mL-1. Doses inseminantes provenientes de ejaculados mais contaminados apresentaram maior grau de contaminação bacteriana. Aparentemente, quando o ejaculado é coletado com um protocolo de contaminação mínima, dificilmente seu grau de contaminação será capaz de produzir efeitos deletérios na qualidade da DI, exceto quando a origem da contaminação for proveniente de falhas higiênicas na linha de processamento das mesmas. A produção de DIs com alta qualidade do ponto de vista bacteriano, somente será possível com um rigoroso controle higiênico na linha de processamento, principalmente no que diz respeito à água e ao diluente, associados a um protocolo de contaminação mínima durante a coleta. / The aim of this study was to check the influence of different risk of factors for bacterial contamination during the collection of ejaculate and the effects in boar extended semen quality. The experiment was conducted in four boar studs, where semen collection was observed, searching for possible risk of factors for bacterial contamination. The ejaculate and two extended semen doses, deriving from the observed collection, were evaluated in regard to numbers of colony-forming units (CFU), sperm morphology and motility, and pH. Water and extender samples were also evaluated for CFU. Long preputial hair (>1 cm), the hygiene of the collection glove, liquid trickling from the hand of the technician into the semen container and the duration of the collection were the four, from twelve factors evaluated, that lead to an increase in the percentage of ejaculates with more than 220 CFU mL-1 of aerobic mesophiles (P<0.05). The isolated or combined effect of seven factors (bad hygiene of boars, dirty preputial ostium, large preputial diverticulum, long preputial hair, dirty collecting glove, liquid trickling from the hand of the technician into the semen container and escape penis during the collection), that could directly result in the contamination of ejaculates was evaluated. There was a significant increase in the number of ejaculates contaminated with more than 220 CFU mL-1 when two or more factors were associated, compared to ejaculates obtained from collections without any predisponent factors. When the extended semen doses were classified according to the degree of contamination of the extender, a decrease in motility and pH and an increase on acrosome alterations in extended semen, during 168 hours of storage, were verified in the group where the degree of contamination was higher than 14,000 CFU mL-1 versus the group with lower than 330 CFU mL-1. Extended semen derived from more contaminated ejaculates showed a higher degree of bacterial contamination. Apparently, when the ejaculate was collected with minimum contamination protocol, its degree of contamination will hardly be able to produce effects in the extended semen quality, unless when the source of contamination was hygienic failure in the processing. The production of semen extended with high quality in the bacterial point of view will only be possible with a strict hygienic control in the processing, mostly in respect to water and extender, associated with minimum contamination protocol during the collection.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2018-01-30T18:32:34Z No. of bitstreams: 1 DissMASC.pdf: 1647073 bytes, checksum: fb2402ada85ef6137035f37295790158 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-31T12:58:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMASC.pdf: 1647073 bytes, checksum: fb2402ada85ef6137035f37295790158 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-31T12:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMASC.pdf: 1647073 bytes, checksum: fb2402ada85ef6137035f37295790158 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T13:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMASC.pdf: 1647073 bytes, checksum: fb2402ada85ef6137035f37295790158 (MD5) Previous issue date: 2017-04-10 / Não recebi financiamento / The fermentation is one of the most critical steps of the fuel ethanol production. Some factors directly influence the fermentation efficiency, such as the fermentation system, the selected yeast and the bacterial contamination, especially from the genus Lactobacillus. For the control of the contamination, the industries apply antibiotics and biocides, however, these products can result in increased cost and environmental problems for the industry. The use of the acid treatment (sulphuric acid solution, pH 2.0) of the cells between the cycles of fermentation is not always effective to combat the bacterial contamination. In this context, the present study aimed to evaluate the effect of fermentation system – simple batch and fed batch – on the contamination of the sugarcane juice with Lactobacillus sp, in a cell-recycled fermentation with the selected yeast strain of S. cerevisiae PE-2. Following, the effect of ethanol addition to the acid treatment was evaluated to control the bacterial growth in fed-batch system with cell recycle. In the fed-batch system, a higher ethanol production and efficiency was verified, as well as a higher logarithmic variation of the yeast growth. The bacterium L. fermentum was more harmful to the fermentation than L. plantarum, resulting in more sugar left in the fermented must and lower fermentative efficiency, in both systems. The effect of contaminations in the single batch system was higher than in the fed-batch system especially since the substrate feeding allowed a better yeast development, which could be more competitive with the contaminant bacterium. Regarding the modification in the acid treatment performed between the fermentative cycles, only with the acid treatment, the population of L. fermentum reduced almost 3 log cycles at the end of the sixth fermentative cycle, however, when 5% of ethanol was added to the acid solution, the bacterium lost completely the cell viability right after the first fermentative cycle. There was no alteration in the ethanol production in the fermentation contaminated with L. fermentum, comparing the cell treatments with and without the addition of 5% ethanol. The acid treatment + 5% ethanol was able to reduce the population of L. fermentum without impact to the fermentative efficiency and with a low residual sugar concentration in the fermentative must (around 4 g/100 mL), at the end of six ninehour fermentative cycles, in fed-batch system. / A fermentação é uma das etapas mais críticas do processo de produção de etanol combustível. Alguns fatores influenciam diretamente na eficiência fermentativa, como por exemplo, o sistema de fermentação utilizado, a linhagem selecionada empregada e a contaminação por bactérias, especialmente as do gênero Lactobacillus. Para controle das bactérias, as indústrias aplicam antibióticos e biocidas, porém, esses produtos podem acarretar aumento de custo e problemas ambientais para a indústria. O tratamento ácido (solução de ácido sulfúrico, pH 2,0) do fermento empregado entre os ciclos fermentativos nem sempre é eficaz para combater a contaminação bacteriana. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivos inicialmente avaliar o efeito do sistema de fermentação -batelada simples e batelada alimentada - sobre a contaminação do mosto de caldo de cana com as bactérias Lactobacillus, em fermentação com seis reciclos celulares conduzida pela levedura industrial Saccharomyces cerevisiae PE-2. Em seguida avaliou-se o efeito da adição de etanol ao tratamento ácido para o controle do crescimento de L. fermentum, em fermentação em batelada alimentada com reciclo celular. Em sistema de batelada alimentada, verificou-se maior produção de etanol, maior eficiência fermentativa e maior variação logarítmica de crescimento da levedura. A bactéria L. fermentum foi mais prejudicial à fermentação do que L. plantarum, resultando em maior sobra de açúcar no meio fermentado e menor eficiência fermentativa, nos dois sistemas. O efeito das contaminações no sistema de batelada simples foi maior do que no sistema de batelada com alimentação especialmente pelo fato de a alimentação permitir um maior desenvolvimento da levedura, que pode assim competir em melhor condição com a bactéria contaminante. Em relação à modificação do tratamento das células entre os ciclos fermentativos, só com o tratamento ácido, a população de L. fermentum reduziu quase 3 ciclos log ao final do sexto ciclo fermentativo, no entanto, quando se adicionou 5% de etanol à solução ácida, a bactéria perdeu completamente a viabilidade celular já ao final do primeiro ciclo fermentativo com o tratamento. Não houve alteração na produção de etanol na fermentação contaminada com L. fermentum, comparando-se os tratamentos celulares com e sem adição de 5% de etanol. O tratamento ácido + 5% de etanol foi capaz de reduzir a população de L. fermentum sem causar impacto à eficiência fermentativa, e com uma concentração de ART residual baixa (cerca de 4 g/100 mL), ao final de 6 ciclos fermentativos de 9 horas, em sistema de batelada alimentada.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA11MA086.pdf: 508247 bytes, checksum: 068115e565f2fefa22610ca6fc918645 (MD5) Previous issue date: 2011-11-09 / Artificial insemination is a established and applied biotech of reproduction to the current swine production, which main objective is to maximize the use of ejaculated, maintaining and improving reproductive efficiency. However, when there is a bacterial contamination in the semen, may be seriously impaired for sperm viability. Inseminated doses with bacterial contamination have reduced motility and pH, increase of agglutination, abnormalities of the acrosome and dead cells. The objective of this study was to investigate the bacterial contamination in semen collected in boar studs and relate it to quantitative and qualitative semen qualities, and test the sensitivities of the isolated agent using different antibiotics. Boar semen was collected from three artificial insemination centers in different regions of the state of Santa Catarina. These samples were analyzed at the Centro de Diagnóstico Microbiológico Animal CAV-UDESC, where it was performed the isolation, identification, bacterial count besides the antibiograns. The same samples were also evaluated for motility, vigor, concentration and agglutination. For this evaluation it was used data provided by the company. Smears were prepared from semen samples and stained with eosin-negrosina for the evaluation of sperm morphology. The data were subjected to analysis of variance using the GLM procedure of SAS statistical package. There was isolated 17 different bacterial genera, among which the most frequent were Staphylococcus sp. (26.43%), Proteus sp. (20.53%), Escherichia coli (9.47%), Pseudomonas sp. (11.05%), but there was not a significant correlation (P> 0.05) when comparing the number of colony forming unit / mL of semen with motility, concentration and morphological changes. It was found an isolated effect of the genus Staphylococcus sp. (P <0.05) causing a decrease in sperm motility of the samples where it was isolated. Most bacterial pathogens showed resistant to commercial antibiotics tested which refers to those used in the preparation of the inseminated doses from the boar studs / A Inseminação Artificial é uma biotécnica da reprodução bem estabelecida e aplicada na suinocultura atual, cujo objetivo principal é a maximização do uso dos ejaculados, mantendo e melhorando a eficiência reprodutiva. Entretanto, quando há contaminação bacteriana no sêmen, pode haver sério comprometimento para a viabilidade espermática. Doses inseminantes com contaminação bacteriana apresentam diminuição da motilidade e do pH, aumento da aglutinação, de anormalidades do acrossoma e de células mortas. O objetivo deste trabalho foi pesquisar a contaminação bacteriana em sêmens coletados em centrais de inseminação artificial e relacionar com suas qualidades quantitativas e qualitativas, além de testar a sensibilidades dos agentes isolados frente a diferentes antibióticos. Foi coletado sêmen suíno de três centrais de inseminação artificial em diferentes regiões do estado de Santa Catarina. Essas amostras foram submetidas à análise microbiológica no Centro de Diagnóstico Microbiológica Animal CAV-UDESC, onde foi realizado o isolamento, identificação, contagem bacteriana além dos antibiogramas. Estas mesmas amostras foram também avaliadas quanto à motilidade, vigor, aglutinações e concentração. Para esta avaliação foram utilizados dados fornecidos pela empresa. Foram realizados esfregaços das amostras de sêmen e corados com eosina-negrosina para a avaliação da morfologia espermática. Os dados foram submetidos à análise de variância utilizando-se o procedimento GLM do pacote estatístico SAS. Houve isolamento de 17 diferentes gêneros bacterianos, entre os quais os mais freqüentes foram Staphylococcus sp. (26,43%) Proteus sp. (20,53%), Escherichia coli (9,47%), Pseudomonas sp. (11,05%), porém não houve uma correlação significativa (P>0,05) quando comparados o número de unidade formadora de colônia /mL do sêmen com motilidade, concentração e alterações morfológicas. Foi encontrado um efeito isolado do gênero Staphylococcus sp. P(<0,05) provocando uma diminuição na motilidade dos espermatozóides das amostras onde o mesmo foi isolado. A maioria dos agentes bacterianos mostrou-se resistentes aos antibióticos comercias testados que foram aqueles mais utilizados para diluição de sêmen nas centrais de inseminação artificial

O objetivo do presente estudo foi verificar a influência de diferentes pontos de risco de contaminação bacteriana durante a coleta do ejaculado suíno e seus efeitos sobre a qualidade da dose inseminante (DI). O experimento foi realizado em quatro centros de difusão genética (CDG), nos quais as coletas dos ejaculados foram observadas buscando possíveis pontos de risco de contaminação. Posteriormente, o sêmen in natura e 2 DIs, provenientes da coleta observada, foram avaliados no que se refere à quantificação bacteriana, morfologia e motilidade espermática e pH. Além do ejaculado, amostras de água e diluente foram avaliadas quanto ao número de unidades formadoras de colônia (UFC). Pêlos prepuciais compridos (>1,0 cm), a higiene da luva de coleta, líquido pingando pela mão do coletador para o interior do recipiente de coleta e a duração da coleta foram os 4, dentre os 12 fatores avaliados, que levaram a um aumento no percentual de ejaculados com valor superior a 220 UFC mL-1 de mesófilos aeróbios (P<0,05). Foi avaliado o efeito isolado ou associado de sete fatores (reprodutor sujo, óstio prepucial sujo, divertículo prepucial grande, pêlos prepuciais compridos, luva de coleta suja, pingos pela mão do coletador para dentro do recipiente de coleta e pênis escapou durante a coleta) que pudessem resultar diretamente na contaminação do ejaculado. Houve aumento significativo do número de ejaculados com contaminação superior a 220 UFC mL-1, a partir da associação de 2 fatores, quando comparados aos ejaculados obtidos em coletas sem nenhum fator predisponente para contaminação. Ao classificar as DIs conforme o grau de contaminação do diluente foram observadas redução na motilidade e no pH e aumento nas alterações de acrossoma das DIs, ao longo das 168 horas de armazenamento, no grupo cujo grau de contaminação do diluente foi superior a 14000 UFC mL-1 versus o grupo com contaminação inferior a 330 UFC mL-1. Doses inseminantes provenientes de ejaculados mais contaminados apresentaram maior grau de contaminação bacteriana. Aparentemente, quando o ejaculado é coletado com um protocolo de contaminação mínima, dificilmente seu grau de contaminação será capaz de produzir efeitos deletérios na qualidade da DI, exceto quando a origem da contaminação for proveniente de falhas higiênicas na linha de processamento das mesmas. A produção de DIs com alta qualidade do ponto de vista bacteriano, somente será possível com um rigoroso controle higiênico na linha de processamento, principalmente no que diz respeito à água e ao diluente, associados a um protocolo de contaminação mínima durante a coleta. / The aim of this study was to check the influence of different risk of factors for bacterial contamination during the collection of ejaculate and the effects in boar extended semen quality. The experiment was conducted in four boar studs, where semen collection was observed, searching for possible risk of factors for bacterial contamination. The ejaculate and two extended semen doses, deriving from the observed collection, were evaluated in regard to numbers of colony-forming units (CFU), sperm morphology and motility, and pH. Water and extender samples were also evaluated for CFU. Long preputial hair (>1 cm), the hygiene of the collection glove, liquid trickling from the hand of the technician into the semen container and the duration of the collection were the four, from twelve factors evaluated, that lead to an increase in the percentage of ejaculates with more than 220 CFU mL-1 of aerobic mesophiles (P<0.05). The isolated or combined effect of seven factors (bad hygiene of boars, dirty preputial ostium, large preputial diverticulum, long preputial hair, dirty collecting glove, liquid trickling from the hand of the technician into the semen container and escape penis during the collection), that could directly result in the contamination of ejaculates was evaluated. There was a significant increase in the number of ejaculates contaminated with more than 220 CFU mL-1 when two or more factors were associated, compared to ejaculates obtained from collections without any predisponent factors. When the extended semen doses were classified according to the degree of contamination of the extender, a decrease in motility and pH and an increase on acrosome alterations in extended semen, during 168 hours of storage, were verified in the group where the degree of contamination was higher than 14,000 CFU mL-1 versus the group with lower than 330 CFU mL-1. Extended semen derived from more contaminated ejaculates showed a higher degree of bacterial contamination. Apparently, when the ejaculate was collected with minimum contamination protocol, its degree of contamination will hardly be able to produce effects in the extended semen quality, unless when the source of contamination was hygienic failure in the processing. The production of semen extended with high quality in the bacterial point of view will only be possible with a strict hygienic control in the processing, mostly in respect to water and extender, associated with minimum contamination protocol during the collection.

O presente estudo relata a avaliação da metodologia de microplaqueamento em gotas como uma forma alternativa para contagem da bactéria Lactobacillus fermentum CCT 1407 em cultura isolada, ou em cultura mista com Saccharomyces cerevisiae, utilizando o meio de cultivo MRS e actidiona como inibidor da levedura. A análise dos resultados revelou que a metodologia de microplaqueamento em gotas foi equivalente ao plaqueamento em profundidade, o qual é a metodologia rotineiramente utilizada. Este trabalho também relata o comportamento das linhagens Fleischmann, PE-2 e M-26 quando em cultivo misto com a bactéria L. fermentum CCT 1407 durante seis reciclos fermentativos realizados com mosto composto de 30% de melaço e 70% caldo de cana, incubados à temperatura de 32 o C. Foi utilizada a análise de variância para analisar as variáveis e análise sob o esquema parcelas subdivididas no tempo em delineamento blocos ao acaso. Os resultados obtidos mostram que ocorreram reduções de viabilidade nos tratamentos realizados com a linhagem Fleischmann promovendo um estímulo à multiplicação bacteriana, porém, os tratamentos com a linhagem PE-2 apresentaram menores reduções de viabilidade e o estímulo à multiplicação bacteriana foi menor. Ao comparar a o comportamento das linhagens M-26 e PE-2 durante a fermentação em cultivo misto com L. fermentum CCT 1407 não houve diferença estatística significativa, através do teste F, para os seguintes parâmetros: viabilidade celular, rendimento fermentativo, teor alcoólico, massa microbiana e glicerol, sendo detectada diferença significativa para os parâmetros contaminação bacteriana e pH do vinho delevurado. Para o início do experimento comparativo entre as linhagens M-26 e PE-2 foi inoculada a bactéria (1,5.10 6 UFC.mL -1 ) e ao final do sexto ciclo as contaminações foram 3,3.10 7 UFC.mL -1 e 6,0.10 7 UFC.mL -1 nos tratamentos realizados com as linhagens M-26 e PE-2, respectivamente. O aumento da contaminação bacteriana estimulou a formação de glicerol. O teor de trealose apresentou relação positiva com a viabilidade sendo considerado um indicador das condições fisiológicas da levedura, independentemente da linhagem avaliada. / The present study reports the evaluation of pour plate method in drops as an alternative to count the bacteria L. fermentum CCT 1407 in isolated culture, or in mixed culture with Saccharomyces cerevisiae, using the means of cultivation MRS and actidiona as inhibitor of yeast. The analysis of the results revealed that the pour plate method was equivalent to the in depth plate method, which is the methodology most commonly used. This study also presents the behavior of the strain Fleischmann, PE-2 and M-26 when in mixed culture with the bacteria L. fermentum CCT 1407 for six fermentative re cycles accomplished with composed must of 30% of molasses and 70% cane broth, incubated to the temperature of 32 o C. The variance analysis was used to analyze the variables. The obtained results show viability reductions in the treatments accomplished with the strain Fleischmann promoting bacterial multiplication, even so, the treatments with the strain PE-2 presented smaller viability reductions and the incentive to the bacterial multiplication was also smaller. When comparing the behavior of the both strains, M-26 and PE-2, during the fermentation in mixed cultivation with L. fermentum CCT 1407 there was no significant statistical difference, according to the results of the test F, for the following parameters: cellular viability, fermentative output, alcohol content, microbial mass, and glycerol. Significant difference was just detected for the parameters of bacterial contamination and pH of the wine. For the beginning of the first fermentative cycle it was inoculated 1,5.10 6 UFC.mL -1 and at the end of the sixth cycle the contamination was 3,3.10 7 UFC.mL -1 and 6,0.10 7 UFC.mL -1 in the treatments accomplished with the strains M-26 and PE-2, respectively. The increase of bacterial contamination stimulated the glycerol formation and the trehalose content-presented positive relationship with the viability being considered an indicator of the physiologic conditions of the yeast, regardless the appraised yeast strains.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-20T14:35:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ribas tese vf.pdf: 2036236 bytes, checksum: 4d1f446720dbedcab34a1394932ee78f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T14:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ribas tese vf.pdf: 2036236 bytes, checksum: 4d1f446720dbedcab34a1394932ee78f (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / FACEPE / O termo biocombustível refere-se aos biocombustíveis sólidos, líquidos ou gasosos que são produzidos predominantemente por matérias-primas. Atualmente, dois tipos de combustíveis são utilizados para o transporte a nível global, o bioetanol e o biodiesel. Destacando-se o bioetanol, sendo este o mais consumido mundialmente. A produção desse biocombustível a partir da cana-de-açúcar no Brasil e milho nos Estados Unidos apresenta um mercado maduro com os dois países liderando a produção mundial. Contudo as destilarias de todo mundo que produzem etanol a partir dessas matérias primas ou outros cereais tem presenciado diminuição no rendimento industrial, e uma das causas é a presença de contaminantes bacterianos. Os episódios de contaminação são normalmente causados por bactérias láticas (LAB), devido à sua capacidade de adaptação às condições adversas impostas pelo processo industrial. Além disso, o aumento da população de espécies de leveduras contaminantes, podem também contribuir para a redução da produção de etanol. O presente trabalho avaliou a possível relação ecológica entre a levedura comercialmente utilizada para o processo fermentativo das destilarias de etanol a S. cerevisiae e dois microrganismos freqüentemente encontrados no processo: a levedura Dekkera bruxellensis e a bactéria Lactobacillus vini. Os resultados mostraram que o elevado teor de etanol no meio produzido por S. cerevisiae, pode controlar a população de bactérias, enquanto que a diminuição deste metabolito causada pelo aumento de contagem de células de D. bruxellensis poderia favorecer o crescimento bacteriano. Além disso, o elevado número de células bacterianas promoveu o aumento na produção de ácido orgânico que reduz o crescimento de levedura. No entanto, este fenômeno pareceu dependente do pH do meio. Por fim, foi realizado um estudo acerca do metabolismo de carboidratos de L. vini em meio sintético similar ao Manga Rosa Shape, com o objetivo de analisar a velocidade específica de L.vini e a sua biomassa final, tendo sido demonstrado uma alta biomassa quando celobiose, glicose, frutose e sacarose foram utilizados em relação a lactose e maltose, quando citrato de amônio estava presente no meio. Contudo a velocidade específica de crescimento de L.vini e sua biomassa variaram para os diferentes carboidratos com a mudança de citrato de amônio para sulfato de amônio, nitrato de sódio ou glutamato. A velocidade específica de crescimento e a biomassa de L.vini também foram analisadas em caldo e melaço da cana de açúcar com Brix 12, adicionados ou não de suplementos nutricionais como peptona, extrato de levedura, extrato de carne, citrato de amônia, Tween 80 e vitaminas, assim como com lisado celular de S.cerevisiae, interessantemente L.vini cresceu em caldo porém não em melaço quando adicionados do lisado de S.cerevisiae. Dessa forma, estamos apresentando um dos principais aspectos ecológicos da relação entre leveduras e bactérias que tem um enorme significado para o processo de produção de etanol. / The biofuel term refers to solid, liquid, or gaseous biofuels that are made predominantly of raw materials. Currently, two fuels are used to transport the global level, bioethanol and biodiesel. Highlighting bioethanol, which is the most consumed worldwide. The production of this biofuel from sugar cane in Brazil and corn in the United States has a mature market with more advanced technology. However distilleries worldwide that produce ethanol from these raw materials or other cereals has witnessed decline in industrial output, and one reason is the presence of bacterial contaminants. The episodes of contamination are normally caused by Lactic Acid Bacteria (LAB) due to their adaptability to the rough conditions imposed by the industrial process. Furthermore, the increase in the population of contaminating yeast species may also contribute to the reduction of ethanol production. This study evaluated the possible ecological relationship between the yeast commercially used for the fermentation of ethanol distilleries S. cerevisiae and two microorganisms frequently found in the process: the yeast Dekkera bruxellensis and the bacterium Lactobacillus vini. The results showed that high ethanol content in the medium produced by S. cerevisiae can control bacterial population, while the decrease of this metabolite caused by the raising of D. bruxellensis cell count could stimulate bacterial growth. Furthermore, the high number of bacterial cell promoted the increase in organic acid production that reduces yeast growth. However, this phenomenon seemed dependent on the medium pH. Finally, a study was conducted on the L.vini carbohydrate metabolism in synthetic medium, in order to analyze the specific growth rate and biomass of L.vini, it has been demonstrated high biomass while cellobiose, glucose, fructose and sucrose were used in connection with the lactose and maltose, while ammonium citrate was present in the medium. However, the specific growth rate and biomass of L.vini varied for different carbohydrates with a change in ammonium citrate to ammonium sulfate, sodium nitrate or glutamate. The specific growth rate and biomass of L.vini were also analyzed in broth and molasses from sugar cane with Brix 12, with or without nutritional supplements as peptone, yeast extract, meat extract, ammonium citrate, Tween 80 and vitamins, as well as with cell lysate of S. cerevisiae, interestingly L.vini grown in broth but not in molasses when added lysate of S. cerevisiae. Thus, we are presenting one of the major ecological aspects of the relationship between yeasts and bacteria that has an enormous significance to ethanol production process.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-22T16:39:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ribas tese vf.pdf: 2036236 bytes, checksum: 4d1f446720dbedcab34a1394932ee78f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T16:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Ribas tese vf.pdf: 2036236 bytes, checksum: 4d1f446720dbedcab34a1394932ee78f (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / FACEPE / O termo biocombustível refere-se aos biocombustíveis sólidos, líquidos ou gasosos que são produzidos predominantemente por matérias-primas. Atualmente, dois tipos de combustíveis são utilizados para o transporte a nível global, o bioetanol e o biodiesel. Destacando-se o bioetanol, sendo este o mais consumido mundialmente. A produção desse biocombustível a partir da cana-de-açúcar no Brasil e milho nos Estados Unidos apresenta um mercado maduro com os dois países liderando a produção mundial. Contudo as destilarias de todo mundo que produzem etanol a partir dessas matérias primas ou outros cereais tem presenciado diminuição no rendimento industrial, e uma das causas é a presença de contaminantes bacterianos. Os episódios de contaminação são normalmente causados por bactérias láticas (LAB), devido à sua capacidade de adaptação às condições adversas impostas pelo processo industrial. Além disso, o aumento da população de espécies de leveduras contaminantes, podem também contribuir para a redução da produção de etanol. O presente trabalho avaliou a possível relação ecológica entre a levedura comercialmente utilizada para o processo fermentativo das destilarias de etanol a S. cerevisiae e dois microrganismos freqüentemente encontrados no processo: a levedura Dekkera bruxellensis e a bactéria Lactobacillus vini. Os resultados mostraram que o elevado teor de etanol no meio produzido por S. cerevisiae, pode controlar a população de bactérias, enquanto que a diminuição deste metabolito causada pelo aumento de contagem de células de D. bruxellensis poderia favorecer o crescimento bacteriano. Além disso, o elevado número de células bacterianas promoveu o aumento na produção de ácido orgânico que reduz o crescimento de levedura. No entanto, este fenômeno pareceu dependente do pH do meio. Por fim, foi realizado um estudo acerca do metabolismo de carboidratos de L. vini em meio sintético similar ao Manga Rosa Shape, com o objetivo de analisar a velocidade específica de L.vini e a sua biomassa final, tendo sido demonstrado uma alta biomassa quando celobiose, glicose, frutose e sacarose foram utilizados em relação a lactose e maltose, quando citrato de amônio estava presente no meio. Contudo a velocidade específica de crescimento de L.vini e sua biomassa variaram para os diferentes carboidratos com a mudança de citrato de amônio para sulfato de amônio, nitrato de sódio ou glutamato. A velocidade específica de crescimento e a biomassa de L.vini também foram analisadas em caldo e melaço da cana de açúcar com Brix 12, adicionados ou não de suplementos nutricionais como peptona, extrato de levedura, extrato de carne, citrato de amônia, Tween 80 e vitaminas, assim como com lisado celular de S.cerevisiae, interessantemente L.vini cresceu em caldo porém não em melaço quando adicionados do lisado de S.cerevisiae. Dessa forma, estamos apresentando um dos principais aspectos ecológicos da relação entre leveduras e bactérias que tem um enorme significado para o processo de produção de etanol. / The biofuel term refers to solid, liquid, or gaseous biofuels that are made predominantly of raw materials. Currently, two fuels are used to transport the global level, bioethanol and biodiesel. Highlighting bioethanol, which is the most consumed worldwide. The production of this biofuel from sugar cane in Brazil and corn in the United States has a mature market with more advanced technology. However distilleries worldwide that produce ethanol from these raw materials or other cereals has witnessed decline in industrial output, and one reason is the presence of bacterial contaminants. The episodes of contamination are normally caused by Lactic Acid Bacteria (LAB) due to their adaptability to the rough conditions imposed by the industrial process. Furthermore, the increase in the population of contaminating yeast species may also contribute to the reduction of ethanol production. This study evaluated the possible ecological relationship between the yeast commercially used for the fermentation of ethanol distilleries S. cerevisiae and two microorganisms frequently found in the process: the yeast Dekkera bruxellensis and the bacterium Lactobacillus vini. The results showed that high ethanol content in the medium produced by S. cerevisiae can control bacterial population, while the decrease of this metabolite caused by the raising of D. bruxellensis cell count could stimulate bacterial growth. Furthermore, the high number of bacterial cell promoted the increase in organic acid production that reduces yeast growth. However, this phenomenon seemed dependent on the medium pH. Finally, a study was conducted on the L.vini carbohydrate metabolism in synthetic medium, in order to analyze the specific growth rate and biomass of L.vini, it has been demonstrated high biomass while cellobiose, glucose, fructose and sucrose were used in connection with the lactose and maltose, while ammonium citrate was present in the medium. However, the specific growth rate and biomass of L.vini varied for different carbohydrates with a change in ammonium citrate to ammonium sulfate, sodium nitrate or glutamate. The specific growth rate and biomass of L.vini were also analyzed in broth and molasses from sugar cane with Brix 12, with or without nutritional supplements as peptone, yeast extract, meat extract, ammonium citrate, Tween 80 and vitamins, as well as with cell lysate of S. cerevisiae, interestingly L.vini grown in broth but not in molasses when added lysate of S. cerevisiae. Thus, we are presenting one of the major ecological aspects of the relationship between yeasts and bacteria that has an enormous significance to ethanol production process.

Made available in DSpace on 2016-05-02T13:55:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NorivalFranca-Dissertacao.pdf: 446369 bytes, checksum: bbe0a6a3048b8d56def995c6b29951b0 (MD5) Previous issue date: 2010-02-05 / The fermentation process for the production of cachaça (the most popular alcoholic distilled beverage) in Brazil is influenced by the quality of the raw material. Thus any raw material containing a high microbial load results in an ineffective fermentation, which is reflected on the final quality of the cachaça. This study evaluated the action of ultraviolet radiation as an alternative disinfectant for cachaça-producing sugarcane juice. The experiment was carried out at the TUCANINHA cachaça-producing unit in the city of São João Batista do Glória, MG. A 10.0m × 43cm × 13cm aluminum plate treatment chamber was made with five 2.0 × 43cm × 14cm heads for germicidal UV lamps. The chamber was installed at the outlet of the mill for the passage of the UV-treated sugarcane juice in a continuous flow system. The effectiveness of the treatment was assayed by microbiological analyses of the cane juice at five treatment times. The statistical design was completely randomized, with five treatments and three replications, with a P value of 64.63%. Two types of fermented wines were analyzed: those from UV radiation-treated broth and the ones from untreated broth, consideration two treatments and 10 repetitions. The tests for acidity, alcohol percentage, and pH showed a P value higher than 0.05%. The cachaças produced with irradiated and non-irradiated sugarcane juice showed values in accordance with the current legislation. It was concluded that the physical and chemical characteristics of the sugarcane juice influenced the action of the radiation on the cane juice microorganisms. Only a small amount of microorganisms were eliminated, what demonstrates that ultraviolet radiation is not effective to eliminate the microbiota of sugarcane juice. / O processo fermentativo para produção de cachaça é influenciado pela qualidade da matéria prima. Desta forma uma matéria prima que contenha alta carga microbiana resulta em uma fermentação ineficiente, cujo resultado é refletido na qualidade final da cachaça. Neste contexto, objetivou-se, nesta investigação, avaliar a ação da radiação ultravioleta como desinfetante alternativo na desinfecção do caldo de cana para produção de cachaça. O experimento foi instalado na unidade de produção de cachaça TUCANINHA na cidade de São João Batista do Glória-MG. Confeccionou-se uma câmara de tratamento em chapas de alumínio com dimensões de 10,0m x 43cm x 13cm com cinco tampos de dimensões 2,0m x 43cm x 14cm, onde foram instaladas lâmpadas germicidas por radiação ultravioleta. A câmara foi instalada na saída da moenda para passagem do caldo de cana sob a ação da radiação ultravioleta em um sistema de fluxo contínuo. A eficiência do tratamento foi avaliada através de análises microbiológicas do caldo de cana em cinco tempos de tratamento. O delineamento estatístico foi inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e três repetições, apresentando um P valor de 64,63 %. Analisaram os vinhos fermentados com caldo tratado com a radiação ultravioleta e o caldo não tratado, considerando dois tratamentos e 10 repetições. As análises de acidez, porcentagem de álcool e o pH, apresentaram P valor maior que 0,05%. As cachaças produzidas com caldo de cana irradiado e não irradiado apresentaram valores que estão de acordo com a legislação vigente. Concluiu-se que as características físicas e químicas do caldo de cana influenciaram na ação da radiação sobre os microrganismos presentes no caldo de cana, eliminando uma pequena parte dos microrganismos, não sendo suficiente para considerar a radiação ultravioleta eficiente na eliminação de microrganismos presente no caldo de cana.