Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-09Bitstream added on 2015-04-09T12:48:25Z : No. of bitstreams: 1 000817293.pdf: 1011948 bytes, checksum: 6854d3b9376a3b4692a20f1cc23048bc (MD5) / As estruturas e alguns compostos produzidos pelos microrganismos apresentam elevada quantidade de cargas como, por exemplo, parede celular e biopolímeros. Os exopolissacarídeos (EPSs) de bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales apresentam biopolímeros que têm sido muito estudados. Os EPSs são moléculas que apresentam grupos polares, esta característica é capaz de reduzir a tensão interfacial de mistura água/óleo e óleo/água. A formação de emulsões é um fator importante para a biodegradação de óleos e hidrocarbonetos. As cargas presentes na parede celular das células bacterianas são de natureza predominantemente aniônica. Estas estruturas são capazes de interagir fortemente com cátions metálicos e desempenham um papel importante no sequestro ou imobilização de íons no ambiente. A aplicação dos isolados de rizóbios são interessantes ferramentas biotecnológicas no processo de biorremediação, por estes microrganismos não apresentarem toxicidade à saúde e ao meio ambiente. Dos isolados de rizóbios pertencentes ao Laboratório de Bioquímica de Microrganismos e Plantas, da FCAV/UNESP, foram selecionados quatro, que demonstraram elevada produção de goma ‘in vitro’. Este trabalho teve como objetivo investigar o potencial biotecnológico, de isolados de Rhizobium spp. (SEMIA 4064 e JAB6) e dois isolados de Mesorhizobium spp. (LMG 6125 e LMG 11892), como bioemulsificantes e biossorventes. Para a identificação dos isolados foi sequenciada a região 16S rRNA (1500pb). Foram estudados a produção de EPS e aplicação desses biopolímeros como bioemulsificantes de óleos e hidrocarbonetos. Investigando a Reologia e a ... / The structures and some compounds produced by microorganisms have a high amount of charges such as, for example, cell wall and biopolymers. The exopolysaccharides (EPSs) of bacteria belonging to the order Rhizobiales have biopolymers that have been widely studied. The EPSs are molecules that have polar groups, this feature they are can to reduce the interfacial tension of water/oil and oil/water. The formation of emulsions is important factor for the biodegradation of oils and hydrocarbons. The charges present in the cell wall on the bacterial cells are predominantly of anionic in nature. These structures are capable of interacting strongly with metal ions and play an important role in sequestering or immobilization of ions in the environment. The application of the populations of rhizobia are interesting biotechnological tools in bioremediation process, these organisms do not present toxicity to health and the environment. Rhizobial isolates belonging to the Laboratory of Biochemistry of Plants and Microorganisms, FCAV / UNESP, four were chosen that demonstrated high gum production in vitro. This work aimed to investigate the potential of biotechnology of the isolates of Rhizobium spp. (SEMIA 4064 and JAB6) and two strains of Mesorhizobium spp. (LMG 6125 and LMG 11892), as biosorbents and bioemulsifiers. For the identification of the isolates were done sequencing of the gene 16S rRNA (1500pb). The production and application of these EPSs were studied as bioemulsifiers of oils and hydrocarbons. Investigating the monosaccharides composition and rheology of the EPSs. These isolates were explored for sensitivity of live cells and the process of removal of dead cells by copper ions (Cu2+) and chromium (Cr6+). The sequencing showed that the isolates LMG 6125 and LMG 11892 were not consistent with the genus and species previously described

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-17T20:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T15:59:32Z : No. of bitstreams: 1 178332.pdf: 19704562 bytes, checksum: 19015f63a07346b87e91a4990d688301 (MD5) / O estudo microbiológico dos resíduos hospitalares infectantes (RHI) teve como objetivo principal o acompanhamento do crescimento de alguns microrganismos presentes, bem como, avaliação do risco por eles representado, com o desenvolvimento de parâmetros que possibilitem a sua caracterização. Desenvolveu-se em três etapas. Primeiramente, buscou-se fazer uma discussão da literatura pertinente, analisando definições, legislação e normalização, examinando as classificações, responsabilidades e os riscos atribuídos aos resíduos de serviços de saúde, o gerenciamento, e a relação entre resíduos hospitalares e infecções hospitalares. Na segunda, estudou-se a composição gravimétrica, ou caracterização física, dos RHI com o objetivo de elaboração de um "resíduo tipo" a ser utilizado como referência no estudo. Na terceira etapa, o "resíduo tipo" foi esterilizado, submetido à inoculação de três bactérias indicadoras selecionadas - Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa - e mantido a 25°C. O acompanhamento de sua evolução deu-se por um período de 16 dias em cada repetição, num total de quatro repetições, com metodologia adaptada de técnicas de análises de alimentos. Ao final da pesquisa, as três espécies analisadas permaneceram viáveis, dando indícios que microrganismos patogênicos podem persistir por longos períodos nos resíduos

El presente artículo tiene como finalidad resaltar la falta de conocimiento en cuanto a la diversidad microbiana, bajo la consideración de que es fundamental el rol que juegan los microorganismos en favor de la humanidad a través de numerosos procesos que benefician al hombre, plantas y animales. En los estudios sobre biodiversidad, los trabajos se han enfocado tradicionalmente hacia la flora y fauna haciendo caso omiso a las poblaciones microbianas; y, considerado el Perú un país megadiverso, no se hacen referencias, sin embargo, al componente microbiano cuya diversidad debe situarse en la misma proporción. Los estudios, asimismo, se enfocan en los efectos de los microoganismos sobre el hombre, plantas y animales (patógenos). Se sabe muy poco o nada en cuanto a los efectos de la intervención antrópica sobre estos a través de los variados sistemas de explotación del suelo. La diversidad microbiana en un centímetro cubico de suelo amazónico o en un gramo de lodo de un humedal costero constituye todavía un misterio. Estudios pioneros en la Amazonía peruana señalan la variabilidad en la ocurrencia de bacterias fijadoras de nitrógeno y de hongos formadores de micorrizas, así como los efectos del manejo de suelos sobre estos microorganismos. El conocimiento de las poblaciones microbianas y su funcionamiento puede contribuir grandemente a resolver problemas ambientales en diferentes ámbitos geográficos en el país. La biogeografía microbiana se presenta como una prioridad en la investigación de la diversidad biológica. En este artículo, se presentan algunas recomendaciones y pautas para el desarrollo de la referida investigación.   The purpose of the present paper is to highlight the lack of knowledge on microbial diversity considering the fundamental role microorganisms render to humankind through the various processes they intervene for the benefit of humans, plants and animals. In studies on biodiversity, work traditionally was centralized to flora and fauna, neglecting the microbial component. Peru is considered a country of megadiversity in biological terms, however, there are no references to the microbial resource whose diversity should exist in the same proportion. Additionally, studies are focused on the effects of microorganisms on humans, plants and animals (patoghens). Very little or nothing is known on the effects of human intervention to microbes through the various systems of soil use. Microbial diversity in a cubic centimeter from an amazon soil or one gram of mud from a coastal marsh is still a mistery. Pioneer studies conducted in the peruvian amazon showed the variable occurrence of nitrogen fixing bacteria and mycorrhizal fungi and the effects of soil management on these microoganisms. The knowledge of microbial populations and their functioning can greatly contribute to solve enviromental problems in different geographical landscapes in the country. Microbial biogeography is presented in this paper as a priority in research on biological diversity. Some recommendations and guidelines are proposed to this respect.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221663.pdf: 3298544 bytes, checksum: d7078a9b7ba3ea540646c7eaea3921b0 (MD5) / A Chromobacterium violaceum é uma bactéria Gram-negativa, violeta-pigmentada, aeróbica facultativa, que vive em regiões de climas tropicais e subtropicais, encontrada principalmente em solos e rios. Este microrganismo tem capacidade de produzir metabólitos de interesse biotecnológico, como por exemplo, a produção de antibióticos, agentes anti-tumorais e biopolímeros. Estas foram algumas das razões que levaram esta bactéria a ter o seu genoma seqüenciado por uma rede nacional de seqüenciamento de DNA, composta por 25 grupos de pesquisa de todo o país (http://www.brgene.lncc.br/cviolaceum/). Com o seqüenciamento do genoma da C. violaceum (linhagem ATCC 12472), o Brasil se incluiu entre os países com grande interesse na fisiologia e potencial biotecnólogico desta bactéria. Uma das características mais notáveis da C. violaceum é a produção de um pigmento de cor violeta, chamado violaceína, quando cultivada sob condições de aerobiose. Este metabólito e derivados da mesma via têm sido alvo de estudos por apresentarem potencial farmacológico. Neste trabalho são investigados os genes envolvidos na regulação da biossíntese de violaceína, bem como o mecanismo de regulação quorum sensing em C. violaceum (linhagem ATCC 12472; mesma linhagem seqüenciada). Além dos genes cviI e cviR (homólogos aos genes que caracterizam o sistema quorum sensing em bactérias Gram-negativas), outros genes foram encontrados serem reguladores da produção de violaceína. Através da análise de homologia entre seqüências e estruturas de proteínas, gerou-se um modelo da estrutura tridimensional do domínio C-terminal da proteína regulatória CviR, que tem uma ação importante no controle transcricional da expressão do operon vioABCD em C. violaceum. Os genes de regulação da biossíntese de violaceína foram investigados através da construção de mutantes por inserção de transposon (mini-Tn5 luxCDABE). Tais mutantes apresentam pouca produção de pigmento em relação à linhagem selvagem ATCC 12472. Moléculas de sinalização quorum sensing, N-acil-homoserinas lactonas (AHL), também foram investigadas na linhagem selvagem e nas mutantes. Três tipos de moléculas AHL foram identificadas na linhagem selvagem ATCC 12472, sendo que duas são de cadeia curta (N-hexahoil-L-homoserina lactona (HHL); N-(3-oxohexanoil)-L-homoserina lactona (OHHL)) e uma de cadeia longa (N-oxododecanoil)-L-homoserina lactona (OdDHL)), o que demonstra maior complexidade no circuito de regulação quorum sensing nesta linhagem de C.violaceum. Outra forma de regulação da produção de violaceína também foi explorada neste trabalho, assim como a atuação do complexo cAMP-CAP na transcrição do gene cviR, que resulta no estímulo da produção de violaceína quando há baixos níveis de glicose. Um modelo da arquitetura da rede de regulação do operon vioABCD foi desenvolvido com base no mecanismo quorum sensing utilizando-se a técnica matemático-computacional de redes de Petri híbrida. O modelo gerou resultados semi-quantitativos para diferentes condições de simulação, prevendo diferentes níveis de produção de violaceína frente ao nocauteamento de genes regulatórios e a presença de glicose ou glicerol no meio de cultura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-graduação em Biotecnologia / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:31:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212966.pdf: 561552 bytes, checksum: 02b9d7559156708399c7c00162be6a86 (MD5) / Métodos moleculares complementam as análises microbiológicas e

El presente estudio se dirigió a la identificación molecular de bacterias presentes en el compartimiento 1 de alpacas Huacaya mediante secuenciamiento del gen 16S rRNA. ADN genómico bacteriano fue extraído a partir de licor ruminal de 4 alpacas adultas de la raza Huacaya. Fragmentos de 728 bases del gen 16S rDNA fueron amplificados mediante PCR y clonados en un vector de expresión PGEM-T (Promega), transformados en Escherichia coli JM109 y secuenciados en un analizador genético ABI 3130. Cincuenta clonas fueron secuenciadas dando como resultado un total de 24 secuencias únicas del gen 16S ARNr. El análisis de las 24 secuencias únicas indicaron altos grados de identidad (> 95%, > e-140) con secuencias de bacterias previamente descritas en bases de datos del GeneBank, Blast server for bacterial identification, Ribosomal data base Project y BiBi database. Los resultados indican la presencia de Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus bromi, Clostridium thermocellum, Succiniclasticum ruminis, Sporobacter mitidis, Fastidiosipila sanguinis en el compartimiento 1 de la alpaca. / Tesis

Orientador: Nelson Arno Wulff / Banca: Priscila Alves da Silva / Banca: Andrea Soares da Costa Fuentes / Resumo: O Huanglongbing (HLB) é a doença mais devastadora dos citros. No Brasil, o HLB está associado a presença de "Candidatus" Liberibacter asiaticus (Las) e Ca. L. americanus (Lam), ambas transmitidas pelo psilídeo Diaphorina citri. O sequenciamento e anotação dos profagos SC1 e SC2 no genoma de Las, identificou uma possível bacteriocina do tipo colicina Ia em SC1, e uma possível proteína de imunidade a colicina em SC2. Lam apresenta profagos similares no seu genoma, porém SP2 é degenerado, sem proteína de imunidade. Como houve uma inversão notável na ocorrência de Las em relação à Lam no Brasil, com o predomínio atual de Las, a presença de ambos os profagos pode conferir uma vantagem adaptativa a Las pela atividade da bacteriocina. Adicionalmente, Las tem lisozimas cromossômicas e de profago, que também podem estar envolvidas em competição bacteriana. A incapacidade de cultivo axênico de Las e Lam requer o uso de sistemas heterólogos para estudos funcionais. Genes com potencial envolvimento na biologia do profago e na competição bacteriana, como as colicinas e lisozimas foram avaliados. As lisozimas CLIBASIA_04790 e ED07_RS0204515, obtidas dos isolados de Las 3PA e Las 4PA, e as colicinas SC1_gp060 e lam_678 obtidas de isolados de Las 2PA, Las Poona e Lam São Paulo foram clonadas em vetor de expressão pET28a e superexpressas em E. coli BL21 (DE3). O crescimento destas bactérias, mensurado pelas médias dos valores de absorbância (OD600), mostraram efeito tóxico das construções com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Huanglongbing (HLB) is the most devastating disease of citrus. In Brazil, HLB is associated with the presence of "Candidatus" Liberibacter asiaticus (Las) and Ca. L. americanus (Lam), both transmitted by psyllid Diaphorina citri. Sequencing and annotation of prophages SC1 and SC2 in the genome of Las, reveals the presence of a putative bacteriocin, colicin Ia in SC1, while in SC2 a possible colicin immunity-protein was found. Lam has similar prophages in the genome, though SP2 is degenerated, without immunity gene. As there was a striking inversion in the prevalence of Las in detriment of Lam, the presence of both prophages may confer an adaptative advantage to Las, due to the activity of the bacteriocin. Additionally, Las encodes both a chromosomal and phage lysozyme that may also be involved in bacterial competition. The inability of axenic cultivation of Las and Lam requires the use of heterologous systems for functional studies. Genes with potential involvement in prophage biology and bacterial competition, such as colicins and lysozymes, were evaluated. The lysozymes ORFs CLIBASIA_04790 and ED07_RS0204515, from Las isolates 3PA and Las 4PA, and the colicins SC1_gp060 and lam_678 obtained from isolates Las 2PA, Las Poona and Lam São Paulo were cloned into expression vector pET28a and superexpressed in E. coli BL21 (DE3) cells. The growth rate of these bacteria, measured by means of absorbance values (OD600), showed toxic effect of transformants expressing lysozymes, where... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-16T03:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337511.pdf: 1570735 bytes, checksum: a39aec59d5177ae487b2d40d8397e054 (MD5) Previous issue date: 2015 / A deterioração de alimentos devido à ação de microrganismos é um problema de grande importância que pode gerar grandes perdas econômicas para as indústrias. As bactérias ácido lácticas (BAL) estão entre os principais microrganismos deterioradores de alimentos, e dentre elas, a Weissella viridescens (anteriormente denominada Lactobacillus viridescens) é bastante conhecida por causar deterioração na superfície de carnes e produtos cárneos embalados a vácuo e em diferentes condições de armazenamento, mesmo em condições de refrigeração. A microbiologia preditiva é considerada uma importante ferramenta para descrever o crescimento microbiano em diferentes condições ambientais. Assim sendo, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a capacidade preditiva de um modelo não isotérmico no crescimento de W. viridescens em meio de cultivo, em diferentes perfis de temperatura. Primeiramente o modelo primário de Baranyi e Roberts foi ajustado às curvas de crescimento, anteriormente obtidas no Laboratório de Engenharia Bioquímica (ENGEBIO), de W. viridescens em meio de cultura sob seis diferentes temperaturas isotérmicas (4 a 30 °C). Foram avaliados quatro modelos secundários para descrever a influencia da temperatura sobre os parâmetros de crescimento, que foi melhor descrita pelo modelo da raiz quadrada para o parâmetro µmáx. O modelo secundário para o parâmetro Ymáx foi considerado como a média dos valores obtidos experimentalmente, independente da temperatura, na faixa de temperatura estudada. Com base nos modelos selecionados, o modelo de Baranyi e Roberts (1994) foi utilizado para prever o crescimento de W. viridescens sob condições não isotérmicas. O modelo proposto foi validado com dados experimentais de W. viridescens em meio MRS, sob diferentes perfis de temperatura, envolvendo temperaturas acima da temperatura de refrigeração e simulando oscilações de temperatura em refrigeradores domésticos. Os resultados mostraram que o modelo preditivo estudado tem a possibilidade de ser utilizado para prever a vida útil de produtos cárneos cuja deterioração ocorra, principalmente, em consequência do crescimento de W. viridescens.<br> / Abstract : The food spoilage due to the action of microorganisms is a large problem that can cause economic losses to industries. The lactic acid bacteria (LAB) are one of the main spoilage microorganisms in foods, and among them Weissella viridescens (previously Lactobacillus viridescens) is well known to spoil meat surfaces and vacuum-packed meat products in different storage conditions, even under refrigerated conditions. The predictive microbiology is considered an important tool to describe the microbial behavior under different environmental conditions. Therefore, the aim of this study was evaluate the predictive ability of a non-isothermal model for growth W. viridescens in culture medium, under different temperature profiles. First, the primary model of Baranyi and Roberts was fitted at curve of the growth, previously obtained in Biochemical Engineering Laboratory, of W. viridescens in culture medium in six different isothermal temperatures (4 to 30 ° C). Were evaluated four secondary models to describe the influence of temperature on the growth parameters, which was best described by the model of the square root for µmáx parameter. The secondary model for the Ymax parameter was considered as the mean values obtained experimentally, independent of temperature, the temperature range studied. Based on the selected models, Baranyi and Roberts (1994) model was used to predict the growth of W. viridescens under non-isothermal conditions. The proposed model was validated with experimental data of W. viridescens growth in MRS medium under different temperature profiles involving temperatures above refrigeration temperature and temperature fluctuations in domestic refrigerators. The results showed that this predictive model has the possibility of being used to predict the shelf-life of meat products which deterioration occurs mainly as a result of W. viridescens growth.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-16T03:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337512.pdf: 2894136 bytes, checksum: abdc6d1974e6daf602a1a4045c43bb2b (MD5) Previous issue date: 2015 / As bactérias ácido lácticas (BAL), Lactobacillus plantarum, Weissella viridescens e Lactobacillus sakei, estão entre as principais bactérias deteriorantes dos produtos cárneos refrigerados, embalados a vácuo e em atmosfera modificada e o conhecimento da cinética de crescimento, considerando a variação da temperatura, das culturas puras e da cultura mista dessas três BAL, possibilitam uma simulação das possíveis condições de contaminação que ocorrem nos produtos cárneos. O objetivo deste trabalho foi modelar o crescimento de BAL em cultura pura e mista sob condições isotérmicas e não isotérmicas de cultivo, em meio de cultura. Para a construção das curvas de crescimento das BAL foi estudada a associação dos métodos de plaqueamento e medidas de absorbância. Foram realizados testes com L. plantarum, referentes à influência de cinco diferentes concentrações de inóculo (de 103 a 107 UFC.mL-1) sobre a fase lag (?), a velocidade específica máxima de crescimento (µmáx) e o aumento logarítmico da população (A). O parâmetro ? foi o único influenciado pelo nível do inóculo, quando foi utilizado o método de absorbância, pois o seu limiar de detecção é de 106-107 UFC.mL-1. Para evitar o efeito observado sobre o ? foi utilizado um modelo de correlação entre os valores de absorbância e contagem por plaqueamento para converter a leitura de absorbância em UFC.mL-1 quando necessário. Esta associação de métodos foi validada com dados experimentais, possibilitando a obtenção de curvas de crescimento de BAL de forma confiável e menos trabalhosa. Utilizando-se o modelo de correlação definido, o crescimento isotérmico das culturas puras das BAL em meio de cultivo foi avaliado às temperaturas de 4, 8, 12, 16, 20 e 30 ºC e concentração inicial de inóculo de 103 UFC.mL-1. Os modelos de Baranyi e Roberts (BAR) e Gompertz (GO) foram ajustados às curvas de crescimento das três BAL e o modelo de BAR apresentou o melhor ajuste, sendo escolhido para determinar l, µmáx e população máxima atingida (Nmáx) das três BAL. Os modelos da raiz quadrada e tipo Arrhenius descreveram a influência da temperatura sobre µmáx e Nmáx das três BAL. O modelo da potência descreveu a influência da temperatura sobre l para L. plantarum e as demais bactérias não apresentaram fase lag. Em seguida, duas culturas mistas (CM) foram estudadas, CM 1 composta pela mistura das cepas das três BAL e avaliada nas temperaturas de 20 e 30 ºC, e CM 2 composta pela mistura das cepas de W. viridescens e L. sakei e avaliada na temperatura de 30 ºC. As curvas de crescimento de CM 1 e CM 2 foram construídas utilizando o método de contagem por plaqueamento em função do tempo e concentração inicial de inóculo de 103 UFC.mL-1. Os modelos de BAR e GO foram ajustados às curvas de crescimento de CM 1 e CM 2 e o modelo de BAR apresentou um ajuste ligeiramente melhor para estas duas culturas mistas nas duas temperaturas de incubação estudadas, sendo escolhido para a definição de ?, µmáx e Nmáx destas culturas. A variação da temperatura de incubação e o tipo de cultura mista utilizados influenciaram ? e µmáx, mas não foi observada alteração no Nmáx. Estes resultados geraram a hipótese de que a retirada de L. plantarum da CM 2 poderia ter provocado estas alterações em ? e µmáx. No entanto, a influência de L. plantarum no crescimento das outras duas bactérias não pode ser identificada pelo método de plaqueamento ou pelo método de medidas de absorbância, devido ao fato destas possuírem a mesma morfologia e com isso apresentam resultados idênticos quando são quantificadas pelos métodos convencionais. A partir disto, a técnica de reação em cadeia de polimerase quantitativa (qPCR) surge como uma alternativa para quantificar e diferenciar, individualmente, a cinética de crescimento de cada uma das BAL presentes na cultura mista. Contudo, não foi possível quantificar as BAL estudadas pela técnica de qPCR, pois não houve o tempo necessário para otimizar a técnica de acordo com as exigências deste trabalho. Finalizando, foram realizados cultivos não isotérmicos de L. plantarum e da CM 1 a fim de estudar o comportamento das BAL numa variação de temperatura. As curvas de crescimento não isotérmico foram construídas utilizando o método de contagem por plaqueamento em função do tempo. A predição do crescimento não isotérmico de L. plantarum, utilizando os modelos BAR e GO, foi desenvolvida para os perfis de temperatura crescente de 12 até 20 ºC e decrescente de 20 até 12 ºC. Já a predição do crescimento não isotérmico da CM 1, utilizando os modelos BAR e GO, foi desenvolvida para o perfil de temperatura decrescente de 30 até 20 ºC. O modelo não isotérmico de BAR apresentou melhor capacidade preditiva para os dois perfis de temperatura de L. plantarum e para o perfil de temperatura da CM 1 estudados. Na validação do crescimento não isotérmico da CM 1 evidenciou-se a possibilidade de duas espécies de BAL (W. viridescens e L. sakei) estarem predominando na cultura mista. A investigação desta hipótese poderia ser realizada através da técnica de qPCR. De acordo com todos os resultados apresentados, o crescimento das BAL foi fortemente influenciado pela temperatura de armazenamento e os modelos obtidos permitiram predizer o crescimento destas bactérias dentro da faixa de temperatura testada.<br> / Abstract : The lactic acid bacteria (LAB), Lactobacillus plantarum, Weissella viridescens and Lactobacillus sakei, are among the main spoilage bacteria of chilled meat products packaged in vacuum and modified atmosphere as well as the knowledge of the growth kinetics considering the variation of the temperature, pure cultures and mixed cultures of these three LAB enable a simulation of the possible conditions of contamination occurring in meat products. The objective of this study was to model the growth of LAB in pure culture and mixed under isothermal and non-isothermal conditions of cultivation in the culture medium. For the construction of the growth curves of LAB, the association of plate count methods and absorbance measurements was studied. Tests were carried out with L. plantarum, referring to the influence of five different inoculum concentrations (103-107CFU.mL-1) on the lag phase (?), the maximum specific growth rate (µmax) and the logarithmic increase in population (A). The parameter ? was the only influenced by the inoculum level when it was used the absorbance method because their detection threshold is 106-107 CFU.mL-1. To prevent the observed effect on ?, we used a model of correlation between the absorbance measurements and plate count methods for converting the absorbance measurements for CFU.mL-1 when necessary. This combination of methods has been validated with experimental data, making it possible to obtain growth curves of LAB reliable and less burdensome way. Using the defined correlation model, the isothermal growth of pure cultures of LAB in culture medium was evaluated at temperatures of 4, 8, 12, 16, 20 and 30 °C and initial inoculum concentration 103CFU.mL-1. The Baranyi and Roberts (BAR) and Gompertz (GO) models were adjusted to the growth curves of the three LAB and the BAR model showed the best fit, being chosen to determine l, µmax and maximum population (Nmax) of the three LAB. The models of the square root and Arrhenius type described the influence of temperature on µmax and Nmax the three LAB. The model power described the influence of temperature on ? to L. plantarum and other bacteria showed no lag phase. Then, two mixed cultures (CM) were studied, CM 1 composed of the mixture of the three strains LAB and evaluated in the 20 and 30 ºC, and CM 2 composed of the mixture of strains W. viridescens and L. sakei and evaluated the temperature 30 °C. Growth curves CM 1 and CM 2 were constructed using plate count method a function of time and initial inoculum concentration of 103CFU.mL-1. BAR and GO models were adjusted to the growth curves CM 1 and CM 2 and BAR model showed a slightly better fit for these two mixed cultures at both incubation temperatures studied, being chosen for the definition of ?, µmax and Nmax these cultures. The variation of incubation temperature and the type of mixed culture influenced ? used and µmax, but no change was observed in Nmax. These results led to the hypothesis that the removal of L. plantarum CM 2 could have caused these changes in ? and µmax. However, the influence on the growth of L. plantarum bacteria of the other two cannot be identified by the plate count method or absorbance measurements due to the fact that these have the same morphology and therefore have identical results when quantified by the conventional methods. From this, the reaction technique of quantitative polymerase chain reaction (qPCR) is an alternative for quantifying and differentiating individually, the growth kinetics of each LAB present in the mixed culture. However, it was not possible to quantify the LAB analyzed by qPCR, since there was not enough time, necessary to optimize the technique, according to the requirements of this study. Finally, non-isothermal growth were performed L. plantarum and CM 1 in order to study the behavior of BAL in a temperature range. The growth curves were constructed using non-isothermal plate count method a function of time. The prediction of the non-isothermal growth of L. plantarum, using the BAR and GO models, was developed for increasing temperature profile of 12 to 20 °C and decreasing to 20 to 12 °C. Since the prediction of growth of non-isothermal CM 1, using the BAR and GO model, was developed for the decreasing temperature profile of 30 to 20 °C. The non-isothermal BAR model showed better predictive ability for the two L. plantarum temperature profiles and the temperature profile of the CM 1 studied. Validation of non-isothermal growth of CM 1 showed the possibility of the two species of LAB (W. viridescens and L. sakei) being predominating in the mixed culture. The investigation of this hypothesis could be performed by qPCR technique. According to all presented results, the growth of LAB was strongly influenced by storage temperature and the obtained models enabled to predi growth of these bacteria within the tested temperature range.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:00:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337592.pdf: 1776703 bytes, checksum: a5e7e90634b36d6be4cac6cdf7bda57b (MD5) Previous issue date: 2015 / Com a difusão da aplicação das nanotecnologias, a liberação de nanomateriais (NMs) para o meio ambiente é inevitável, podendo afetar negativamente os processos de tratamento de águas residuais. Dentre os NMs, as nanopartículas de óxido de ferro (IONPs) vêm atraindo grande interesse comercial, pois apresentam propriedades superparamagnéticas, alta capacidade catalítica e atividade antimicrobiana. Contudo, poucos estudos têm avaliado o potencial efeito no tratamento biológico de efluentes. Esse trabalho buscou investigar o efeito de duas IONPs, nomeadamente, hematita (Fe2O3NP) e magnetita (Fe3O4NP), sobre a atividade de uma comunidade de bactérias oxidadoras de amônia (BOAs). Essas bactérias são conhecidas pela alta sensibilidade à presença de compostos tóxicos. Para isso, as IONPs foram inicialmente caracterizadas quanto a composição química, estrutura cristalográfica e tamanho através de análises de difração de raio-X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Para avaliar o efeito das NPs sobre a comunidade de BOAs, as bactérias foram expostas por um período de 14 horas a diferentes concentrações (0,2 a 1,0 g. L-1) de Fe2O3NP (20-30 nm) e Fe3O4NP (30-40 nm), respectivamente. Os resultados mostram que a atividade das BOAs é dependente da concentração de NP. Expressiva redução na velocidade formação de nitrito foi observada para ambas NPs estudadas. Na presença de 0,2 a 1,0 g Fe2O3 NP. L-1 a redução na velocidade formação de nitrito foi de 24,74% para 61,33%, comparado com o controle. Enquanto que para as mesmas concentrações de Fe3O4, a redução na velocidade formação de nitrito foi de 28,74% para 70,94%, respectivamente. O coeficiente de inibição, no qual a concentração de um composto que reduz atividade de um microrganismo em 50% (KI50) calculado foi equivalente a 0,579 g.L-1, para a Fe2O3 NP . A Fe3O4NP apresentou um valor de KI50 20% superior, sendo equivalente a 0,483 g.L-1. A formação de agregados das IONPs com a biomassa microbiana (lodo) foi observada através de imagens obtidas por MEV. Esse dado é relevante, pois, estando incorporadas no lodo, as nanopartículas passam para o meio ambiente, em função dos métodos de disposição final de lodo, tal como reuso na fertilização de solos.<br> / Abstract : With the nanotechnology dissemination, the nanomaterials (NMs) release into the environment is inevitable and may adversely affect the wastewater treatment processes. Among the NMs, the iron oxide nanoparticles (IONPs) have a considerable commercial potential, mainly because their superparamagnetic properties, high catalytic ability and antimicrobial activity. However, few studies have examined their potential effect on the biological wastewater treatment. This study investigated the effect of two IONPs, in particular, hematite (Fe2O3NP) and magnetite (Fe3O4NP), on the activity of an ammonium-oxidizing bacteria (AOBs) community, known for its high sensitivity to the presence of toxic compounds. Initially, the NPs were characterized in terms of chemical composition, crystallographic structure and size through analysis of X-ray diffraction (XRD) and electron microscopy transmission (TEM). To assess the effect of NPs on the AOB community, the bacteria were exposed in a short-term period (14 hours) to different amounts (0.2 to 1.0 g L-1) of Fe2O3NP (20-30 nm) and Fe3O4NP (30-40 nm), respectively. The results showed that AOB activity was dependent of the NP concentration. Significant reduction in the nitrite production rate was observed for both NPs studied. In the presence of 0.2 to 1.0 gFe2O3 NP.L-1 the reduction of the nitrite production rate was 24.74% to 61.33% compared with the control. Whereas in the presence of 0.2 to 1.0 gFe3O4NP.L-1, the reduction in the nitrite production rate was 28.74% to 70.94% compared with the control. Fe2O3NP showed lower toxicity than Fe3O4NP. While The concentration that reduces 50% of NO2-N production rate (IK50) was 0.579 g.L-1 to Fe2O3 NP; Fe3O4NP showed a IK50 value 20% higher (0.483 g.L-1). SEM images showed that NPs remained incorporated in the biomass (sludge). Regarding this, it is possible to say that NPs can reach the environment through to the methods of sludge disposal, mainly in cases of the reuse as soil fertilizer.