Orientador : Aldo Focesi Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-18T08:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GildoAlmeidada_D.pdf: 4063032 bytes, checksum: b1d9b32ace443309dd72175801aa2fbb (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Bacillus stearothermophilus é uma bactéria termofílica anaeróbica facultativa capaz de crescer em diversas fontes de carbono. A capacidade de crescer e de produzir etanol em diferentes substratos depende de seu aparato enzimático e das condições de cultivo. O presente trabalho analisa, em sistema contínuo, o metabolismo e a capacidade de a linhagem Bacillus stearothermophilus lld-15 crescer e produzir etanol anaerobicamente, em meio complexo, tendo xilose como fonte de carbono...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Bacillus stearothermophilus is a facultatively anaerobic thermophilic microorganism capable of growing on several carbon sources. The ability of growing or producing ethanol on different substrates depends upon its enzymatic apparatus and cultural conditions. This research analyses the metabolism and the ability of the strain Bacillus stearothermophilus Ild-15 of growing and producing ethanol anaerobically, in a complex medium with xylose as carbon source in continuous culture...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Ciências

Evalúa el potencial fermentativo de microorganismos aislados a partir de heces de coatí de cola anillada (Nasua nasua), para su aplicación en procesos tecnológicos. Para ello se aislaron microorganismos empleando medios de cultivo selectivos tales como MRS-V y OGYE, luego se identificaron bioquímicamente utilizando Kits API (ID 32C y 50CHL) y molecularmente mediante secuenciamiento genético 16S y 26S ARNr, una vez identificados fueron estudiados como cultivos puros y mixtos utilizando medios sintéticos. Se ha evaluado la cinética de crecimiento, consumo de azúcares, pH, ácido láctico y producción de compuestos volátiles de importancia sensorial. Se identificaron las siguientes levaduras Debaryomyces hansenii, Pichia kluyveri y Pichia krudiavzevii y bacterias lácticas que incluyeron Enterococcus thailandicus, Weissella paramesenteroides y Weissella cibaria. Los cultivos en medio sintético mostraron que, las mayores velocidades específicas de crecimiento fueron para las cepas de Pichia kluyveri (0.140 h-1) y Pichia krudiavzevii (0.128 h-1), en levaduras, así como Weissella paramesenteroides (0.161 h-1) y Weissella cibaria (0.137 h-1) en bacterias lácticas. Los resultados mostraron una mayor disminución de pH en cultivos con las cepas P. kluyveri y P. krudiavzevii el cual estuvo correlacionado con el consumo de azúcar. Con respecto a las bacterias lácticas, Weissella paramesenteroides mostró un consumo de azúcar correlacionado con la producción de ácido láctico y el descenso de pH. Experimentos con cultivos puros mostraron la producción de alcohol isoteramilico por P. kluyveri y etil acetato por las tres cepas de levadura. Con respecto a cultivos mixtos, los co-cultivos con P. kluyveri/W. paramesenteroides, D. hansenii/P. kluyveri/P. krudiavzevii y E. thailandicus/W. paramesenteroides/W. cibaria produjeron alcoholes superiores y ésteres. Tecnológicamente las cepas de Pichia kluyveri, Pichia krudiavzevii, Weissella paramesenteroides y Weissella cibaria presentan interesantes características fermentativas que potencialmente podrían explotarse en bioprocesos. / Tesis

Los plásmidos en cepas de Acidithiobacillus sp. aislados de aguas ácidas de mina son recursos genéticos que aún no han sido reportado en nuestro país, que podrían usarse en la construcción de vectores y el mejoramiento de cepas bacterianas para su aplicación en biorremediación y biolixiviación. Por ello, el objetivo de esta tesis fue determinar la presencia de plásmidos de Acidithiobacillus aislados de aguas ácidas de zonas mineras, y analizar in sílico genes putativos identificados a partir del secuenciamiento y anotación de dos plásmidos de la cepa At. ferrivorans PQ33. Para la extracción de plásmidos se utilizó el protocolo de PureLink™ Quick Plasmid Miniprep Kit (Invitrogen ™). Los plásmidos de At. ferrivorans PQ33 fueron secuenciados por síntesis química en sistema HiSeq 200 de Illumina. El software Velveth, versión 1.1, fue empleado para el ensamblamiento de novo de las secuencias. Los plásmidos circularizados fueron anotados usando las herramientas Prokka y ORFfinder, las búsquedas de similaridad se realizaron empleando BlastX contra la base de datos del GenBank. Blastn y el software Artemis fueron usados para identificar los orígenes de replicación. De 24 cepas de Acidithiobacillus (10 de Puno, 6 de Huancavelica y 8 de Cerro de Pasco), 17 (70.83%) presentaron plásmidos. El análisis in silico reveló la presencia de genes implicados en la conjugación (TraD, MobA, proteínas de exclusión de entrada y XerD), sistemas toxina-anti toxina (HicA y HicB), proteínas de replicación (RepA y proteínas de union a DNA), reguladores de transcripción y post traducción (CopG y la chaperona DnaJ), así como la destacable presencia de una proteína de virulencia (VapD), además de dos proteínas (Porina fosfato selectiva O y diguanilato ciclasa), implicadas en la resistencia a la falta de nutrientes y producción de biofilm, respectivamente. Es la primera vez que se reporta plásmidos caracterizados de un cepa psicrotolerante de Acidithiobacillus ferrivorans, con capacidad de transferencia horizontal y sistemas de regulación implicados tanto en el mantenimiento del plásmido como en la adherencia a sustratos, característica importante de esta especie para su aplicación en biominería. / Tesis

Determina la resistencia a antibióticos de cepas de Staphylococcus aureus aisladas de quesos frescos que se expenden en mercados que presentan contaminación relacionada a diversos factores como las condiciones de higiene de los espacios de venta y/o manipuladores y la refrigeración inadecuada de este alimento. Para este propósito se recolectan 40 muestras de quesos frescos, procedentes de cuatro mercados de Lima Metropolitana: Mercado Central, La Parada, Caquetá y Valle Sagrado Huáscar. De cada mercado se toman 10 muestras, donde la unidad representativa es de 100g del alimento. Las muestras son analizadas según metodología del ICMSF, aislándose cepas de S. aureus que son identificadas bioquímicamente mediante pruebas como coagulasa, manitol salado, DNasa. Una vez identificadas, se evalúa la resistencia a los antibióticos mediante el método de difusión en disco de Kirby-Bauer. Los resultados obtenidos en el estudio presentaron muestras contaminadas con la bacteria, con recuentos mayores a 105 UFC/g, de las cuales 31 cepas de S. aureus coagulasa positivas aisladas mostraron resistencia a penicilina (96,77%), oxacilina (77,42%), gentamicina (3,23%) y norfloxacino (3,23%). También mostraron sensibilidad a vancomicina (100%), gentamicina (96,77%) y norfloxacino (96,77%). / Tesis

En el sur de la provincia de Buenos Aires se encuentra el Valle Bonaerense del Río Colorado (VBRC). Esta región es la principal productora de cebolla en el país. En el área se descartan anualmente entre 12.000 y 20.000 toneladas de cebollas por problemas de calidad y sanidad. Estos residuos suelen ser abandonados en el lugar de producción, trasladados a rellenos sanitarios o incorporados en terrenos cercanos a las plantas de empaque, convirtiéndose en una fuente de contaminación. La biometanización es la degradación anaeróbica de la materia orgánica a biogás (70 % metano y 30 % dióxido de carbono) por un consorcio de arqueas metanogénicas y bacterias facultativas y anaeróbicas que actúan en forma secuencial y sinérgica. La producción de biogás a partir del residuo de la producción de cebolla podría resolver el grave problema medioambiental que causa actualmente. Sin embargo, el residuo de cebolla no es un sustrato convencional para la biometanización, sumado a ello, este residuo presenta características que pueden influenciar negativamente su degradación anaeróbica. Una alteración de la interacción entre las comunidades procarióticas involucradas en la degradación anaeróbica tiene como resultado una producción de biogás reducida, pudiendo provocar la interrupción del proceso. Ante la falta de información específica, en esta Tesis se decidió abordar simultáneamente los estudios de la microbiota nativa y de la factibilidad de la biometanización del residuo. Se recolectaron muestras de residuo de cebolla de diferentes localidades y en distinto estado de degradación y se aislaron bacterias nativas. Se desarrolló un medio de cultivo, a partir de los nutrientes de la cebolla, con el que se caracterizaron los aislamientos. Las cepas con mejor performance en la degradación aeróbica de las hojas internas de la cebolla se identificaron filogenéticamente, destacándose Bacillus subtilis subsp. subtilis MB2-62 y Pseudomonas poae VE-74. Además se obtuvieron cultivos mixtos con actividad hidrolítica en anaerobiosis y se seleccionaron aquellos con alta capacidad de degradar la catáfila externa. Posteriormente, fueron aisladas e identificadas las bacterias integrantes de los cultivos degradadores. Todas las cepas pertenecieron al phylum Firmicutes, entre ellas, Desulfotomaculum guttoideum fue la especie más frecuente en la degradación anaeróbica de cebolla. Se realizaron distintos experimentos que permitieron determinar que las condiciones más adecuadas para optimizar la biodegradación anaeróbica del residuo de cebolla fueron incorporar urea e inocular con barros de anteriores digestiones. También se detectó que el residuo de cebolla contiene todos los grupos funcionales necesarios para la etapa hidrolítica-acetogénica de la biometanización. Sin embargo, para lograr la producción de metano, es necesario incorporar en el reactor otro sustrato que aporte arqueas metanogénicas. En conclusión, a partir de los estudios realizados en esta Tesis, fue posible determinar las condiciones para emplear el residuo de la producción de cebolla del VBRC como sustrato en la biometanización. Estas condiciones son incorporarlo en el biorreactor en partes iguales con barro activado a partir de estiércol vacuno en condiciones mesofílicas. En consecuencia, se logró establecer una alternativa de reutilización viable para estos residuos. / Colorado River Bonaerense Valley (VBRC) is located in south Buenos Aires province and is the major onion producing region of Argentina. The production of onion in this region generates annually 12,000 to 20,000 tons of discarded onion bulbs on account of their shape, size or sanitary conditions. Generally, this waste is thrown away in fields nearby packhouses, disposed in landfills or left in growing areas, turning into a contamination source. Biomethanation is the anaerobic degradation of organic matter to biogas (70 % methane and 30 % carbon dioxide) by a consortium of facultative anaerobic and strictly anaerobic bacteria and methanogenic archaea that work sequentially and synergistically. Biogas production from onion waste could be a valuable alternative in order to solve the environmental problem it causes today. However, onion waste is an unconventional substrate for biogas production. In addition, it has characteristics that may negatively influence the anaerobic degradation. If the interaction between the prokaryotic communities involved in the anaerobic degradation is disrupted, biogas production decreases and the digestion process could be interrupted. To our knowledge, there is no specific information available about de anaerobic digestion of this type of onion waste. As a consequence, this thesis addresses simultaneously studies about the native microbiota and the feasibility of onion waste to be used as a substrate for biomethanation. We isolated bacterial strains from onion waste in different degradation stages and from different localities. In order to characterize the isolates we developed a culture medium prepared with onion juice as the main source of nutrients. The most remarkable strains in the aerobic degradation of onion inner fleshy leaves were identified by 16S rRNA gene sequencing and Bacillus subtilis subsp. subtilis MB2-62 and Pseudomonas poae VE-74 were the most outstanding. In addition, mixed-cultures with anaerobic hydrolytic activity were also obtained from onion waste. We selected those with high efficiency to anaerobically degrade onion outer leaves. Then, we isolated and identified the members of each culture. All the strains belonged to phylum Firmicutes, among them, Desulfotomaculum guttoideum was frequently detected. Several experiments allowed us to determine the most appropriate conditions for onion waste anaerobic biodegradation, namely, addition of urea and inoculation with sludge from previous digestions. It was also detected that onion waste contains all the functional groups needed for the hydrolytic-acetogenic stage of biomethanation. However, in order to produce methane it is necessary to load other substrate in the reactor as source of methanogenic archaea. In conclusion, based on the studies performed in this thesis, it was possible to determine the conditions for using the onion waste of VBRC as substrate for biomethanation. These conditions are loading the reactor with the same ratio of onion waste and activated sludge from manure in mesophilic conditions. Consequently, a possible alternative for onion waste reutilization was established.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:45:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247672.pdf: 521027 bytes, checksum: 71908510fede3bc2b63a1e52cf8f8bc3 (MD5) / No cultivo de peixes marinhos, altas taxas de mortalidade são atribuídas a problemas nutricionais, infecções bacterianas, entre outros. Os microrganismos são de fundamental importância na manutenção da sanidade e estabilidade nos sistemas de produção na aqüicultura. Podem ter efeitos negativos como a transmissão de doenças e positivos através dos probióticos, que podem modificar a associação do peixe com a comunidade microbiológica, otimizar o uso da alimentação auxiliando na digestão, estimular o sistema imune do hospedeiro e melhorar a qualidade do efluente. O objetivo geral desta pesquisa foi selecionar bactérias ácido-láticas, através de ensaios in vitro e in vivo, bem como verificar os efeitos da aplicação destas bactérias como suplemento alimentar sobre o cultivo de juvenis do robalo-peva (Centropomus parallelus Poey), durante o desmame (transição do alimento vivo para dieta seca). Não foram obtidos resultados positivos para crescimento, sobrevivência e qualidade de água. A maior resistência ao teste de estresse, produção de protease com possíveis efeitos nutricionais e consequentemente fisiológicos, habilidade em inibir patógenos e conseqüentemente promover bem estar, indicam Lactobacilus plantarum como tratamento probiótico em cultivo de robalo, melhorando a qualidade dos peixes, tornando-os resistentes ao cultivo, transferências, repovoamentos e como uma válida alternativa para o uso de drogas e antibióticos na piscicultura marinha.

Ingeniero Civil, Mención Hidráulica, Sanitaria y Ambiental / El presente estudio busca cuantificar la eficiencia de remoción de sulfato y metales pesados de agua sintética símil a un drenaje ácido de mina, a través de una instalación experimental con columnas compuestas de piedra caliza como medio filtrante. De dichas columnas, la mitad se encuentra inoculadas con bacterias sulfato reductoras que utilizan corteza de pino como fuente de carbono. La experiencia presentó una remoción de 50% en la concentración de sulfato, mientras que para metales pesados tales como el hierro, arsénico, aluminio, plomo y zinc se obtuvieron eficiencias en la remoción cercanas al 100%. Las bacterias sulfato reductoras no tuvieron una buena adecuación al sistema de columnas, teniendo actividad sólo en los períodos cercanos a la inoculación. Se proponen lineamientos para próximas investigaciones y se recomiendan soluciones que favorezcan experiencias futuras relacionadas con el uso de bacterias sulfato reductoras en filtros.

El biofouling es una acumulación indeseada de sustancias orgánicas en una superficie sumergida en agua y se considera que el origen se debe principalmente a la formación de biofilm por parte de bacterias, el cual sirve de alimento en la colonización de organismos superiores responsables de impactos negativos en el ambiente e industria acuática. Debido a esto, se debe identificar bacterias asociadas a este fenómeno en cultivos de “concha de abanico” (Argopecten purpuratus) en la bahía de Huaynuma, Casma, Perú, que permita realizar trabajos para disminuir la adhesión bacteriana. Se aislaron 40 cepas en total, las cuales fueron sometidas a la prueba de adherencia, para evaluar la producción de biofilm y su capacidad para adherirse a un sustrato, determinándose así que 16 (40%), 8 (20%) y 7 (17.5%) cepas fueron fuerte, moderada y débilmente productoras de biofilm y 9 (22.5%) cepas no productoras. Posteriormente se realizó la identificación fenotípica, basada en las pruebas del Manual de Bergey, cuyos resultados de similitud fueron superiores al 90%, predominando el género Vibrio, principalmente la especie de V. alginolyticus; la identificación molecular ratificó el predominio del género Vibrio, en especial V. alginolyticus, sin embargo esta identificación no fue específica para una sola especie por los altos porcentajes de similitud (100%) entre dos o más cepas. Por su parte la cepa M28 fue identificada al 100% como Photobacterium damselae subs. damselae., el cual se reporta por primera vez en cultivos de “concha de abanico” en la bahía de Huaynuma. / Tesis

Utiliza la cepa psicrotolerante Acidithiobacillus ferrivorans PQ33 aislada de Cerro de Pasco para el análisis de los niveles de expresión de genes relacionados con el metabolismo del ión ferroso a ión férrico involucrado en la biolixiviación en condiciones de baja temperatura (5°C), así como los niveles de expresión de genes que han sido señalados en investigaciones anteriores como candidatos a conferir resistencia a condiciones de baja temperatura (genes pertenecientes al operon de síntesis de la trehalosa y diguanilato ciclasas), como condición control, se tomó el crecimiento de esta cepa a temperatura ambiente (21°C), lo más cercano posible a la temperatura de crecimiento ideal (22°C). Para el análisis de los niveles de expresión, se usaron primers diseñados por el investigador para genes de referencia, genes de metabolismo y genes de resistencia al frío. La información base para la síntesis de estos primers fue el genoma de Acidithiobacillus ferrivorans PQ33, secuenciado por nuestro laboratorio. El análisis de los niveles de transcritos para los genes de referencia evidenció una expresión invariable en ambas condiciones, validando 3 genes (rpoC, gyrB y alaS) como genes de referencia añadiendo una nueva herramienta metodológica a la investigación en esta especie. Los genes candidatos a estar involucrados en la adaptación a bajas temperaturas, los genes de la vía de síntesis de trehalosa: trehalosa sintasa (treS) y trehalosa oligosil tetrahidrolasa (treZ) no mostraron sobreexpresión bajo condiciones de baja temperatura, de hecho, treS mostró sobreexpresión a 21ºC. Asimismo, se analizaron dos genes relacionados con la síntesis de exopolímeros y la formación de biofilm (Diguanilato ciclasas, DGC) sobreexpresados a condiciones de 21°C. También se analizaron dos genes metabólicos relacionados con la oxidación del ion ferroso (genes rusA y rusB), que no mostraron ningún cambio de expresión significativo en ninguna de las condiciones. Estos resultados muestran congruencia con los últimos estudios sobre la expresión génica de Acidithiobacillus ferrivorans con enfoques de transcriptómica, lo que demuestra que los genes candidatos clásicos de adaptación al frío (genes de síntesis de trehalosa) no muestran cambios significativos en condiciones de baja temperatura, el sistema genético de esta especie estaría constantemente adaptado a la resistencia al frío, reforzando la hipótesis de su clasificación como especie euripsicrófila; o de lo contrario podrían haber otros mecanismos no clásicos de resistencia al frío. / Tesis

La elevada demanda de energía ha aumentado el interés en el uso de biomasa lignocelulósica para la producción de biocombustibles, en el cual las enzimas hidrolíticas termófilas y termoestables juegan un rol importante. En este contexto, el objetivo de la presente investigación fue aislar y seleccionar bacterias termotolerantes celulolíticas y xilanolíticas de las fuente termales Chancos, Olleros y Huancarhuaz, ubicados en el Callejón de Huaylas, Ancash – Perú. El aislamiento de las bacterias se hizo a partir de muestras frescas, enriquecidos ex situ y enriquecidos mediante cebos dejados in situ; se usó medio basal salino (MBS), 50°C y 6,5 de pH. La selección se realizó mediante la coloración con Rojo Congo sobre placas de cultivo suplementados con carboximetil celulosa (CMC) o xilano. Para la identificación taxonómica se analizó el gen 16S rDNA. Se cuantificó la actividad endoglucanasa, celulasa total y xilanasa de las cepas seleccionadas. A los extractos enzimáticos con los mejores resultados se les determinó la temperatura óptima, pH óptimo, y la estabilidad térmica. Se aislaron 62 cepas de bacterias, de las cuales 29 mostraron halos de hidrólisis en CMC y xilano. Mediante el análisis del gen 16S rDNA se encontró que las cepas seleccionadas correspondían a Bacillus licheniformis, B. subtilis y Cohnella laeviribosi. La mayor actividad de celulasa y xilanasa se obtuvo en B. subtilis DCH4, B. subtilis DO6, B. licheniformis EPO2 y C. laevibosi EHB4. Ensayos posteriores en estas cepas mostraron actividades endoglucanasas óptimas entre 45-60°C y pH entre 5-6. Las actividades xilanasas óptimas se obtuvieron entre 55-65°C y pH entre 6-7. El 50% de la actividad endoglucanasa de C. laevibosi EHB4 se mantuvo después de una incubación a 80°C por 1 hora, resultado similar se obtuvo en la actividad xilanasa de B. licheniformis EPO2. Se ha demostrado la presencia de bacterias termotolerantes celulolíticas y xilanolíticas en las fuentes termales de Chancos, Olleros y Huancarhuaz. Las cepas C. laevibosi EHB4 y B. licheniformis EPO2 podrían ser utilizadas en el desarrollo de procesos de bioconversión de biomasa lignocelulolítica. / The high demand of energy has increased interest in the use of lignocellulosic biomass to produce biofuel, wherein thermophilic and thermostable hydrolytic enzymes play an important rol. In this context, the aim of this investigation was to isolate and select thermotolerant cellulolytic and xylanolytic bacteria from Chancos, Olleros and Huancarhuaz hot springs located in the Callejon de Huaylas, Ancash - Peru. Isolation of bacteria was performent using fresh samples, ex situ enrichment and in situ baiting, in basal salt medium at 50°C and pH 6,5. The selection was performed by staining Congo Red on culture plates supplemented carboxymethyl cellulose (CMC) or xylan. For taxonomic identification 16S rDNA gen was used. Endoglucanase, total cellulase and xylanase activities were quantified in selected strains. Some crude enzyme extracts that shown the best results were tested to determinated optimum temperature, optimum pH, and thermal stability. It was isolated 62 bacterial strains and 29 showed hydrolysis halo on CMC and xylan plates. The 16S rDNA gene analysis determined that the selected strains correspond to Bacillus licheniformis, B. subtilis and Cohnella laeviribosi. The highest cellulase and xylanase activities were obtained to B. subtilis DCH4, B. subtilis DO6, B. licheniformis EPO2 and C. laevibosi EHB4. Subsequent assays in these strains showed endoglucanase activity optimum betwee n 45-60°C and 5-6 of pH. The xylanase activity optimum was obtained at 55-65°C and pH 6-7. Fifty percent of the endoglucanase activity of C. laevibosi EHB4 after incubation at 80 ° C for 1 hour is maintained, a similar result was obtained in the xylanase activity of B. licheniformis EPO2. It was been demostrated the presence of cellulolytic and xylanolytic thermotolerant bacteria in Chancos, Olleros and Huancarhuaz hot springs. C. laevibosi EHB4 and B. licheniformis EPO2 may contribute to the development of lignocellulosic biomass bioconversion process. Keywords: Thermotoleran, hot spring, cellulases, xylanases, Bacillus, Cohnella.