O uso crescente de biodiesel na matriz energética mundial, como alternativa ao uso dos combustíveis fósseis, tem mobilizado setores da sociedade na tentativa de preservar a qualidade ao longo de toda a cadeia de produção, distribuição e armazenamento. A suscetibilidade á contaminação microbiana do biodiesel nas misturas diesel e biodiesel, durante o armazenamento é uma das vulnerabilidades deste biocombustível. Neste trabalho avaliou-se o efeito do biodiesel, nas concentrações B5, B10, B50 e B100 sobre o crescimento microbiano na interface óleo-água por sequenciamento de alto rendimento, DGGE e qPCR; e, avaliou-se a biodegradação do combustível por GC/qMS e infravermelho, em microcosmos com microrganismos nativos do combustível e com adição de inóculo não caracterizado. As concentrações (0, 500, 1000 ppm) do biocida 3’-metilene bis(5-methyloxazolidine)(MBO)puro, e presente em um pacote de aditivos multifuncional (50%) foram avaliadas para controlar a contaminação microbiana. Observou-se que o biodiesel teve um efeito positivo sobre o crescimento microbiano, em que B100 e B50 apresentaram os maiores valores de biomassa na interface óleo-água. A análise por sequenciamento de alto rendimento mostrou que a população bacteriana apresentou abundâncias relativas diferentes nas misturas avaliadas para os principais filos encontrados Actinobateria, Firmicutes e Proteobacteria. Cladosporium sp. foi o fungo predominante em B100 e B50. Verificou-se, por qPCR, que o biofilme apresentou cerca de 70% de fungos e 30% de bactérias em sua composição As maiores porcentagens de biodegradação dos ésteres de ácidos graxos do biodiesel ocorreram em B5. Em B10 e B50 ocorreram as maiores porcentagens de degradação dos n-alcanos. Entre as concentrações testadas, apenas 500 ppm MBO 50% (a.s.) não controlou, e provocou mudanças na comunidade, além de promover o crescimento microbiano. Os resultados mostraram que teor de biodiesel e o perfil da comunidade inicial (inóculo ou nativa) interferem na composição final do biofilme e na biodegradação do combustível durante o armazenamento simulado. / The growing use of biodiesel in the world energy matrix as an alternative to fossil fuels, demand studies about the effect of biofuel addition in microbial contamination during storage. Understand their impact on the fuel and prevent damage is fundamental during the storage time to ensure to the consumer a final product with quality.We assessed the effect of biodiesel B5, B10, B50 and B100 on microbial growth in oil-water interface, in microcosms with fuel native microrganims or with uncharacterized innoculum. We evaluated the microbial communitie by high-throughput sequencing, DGGE and qPCR; we evaluated fuel biodegradation by GC/qMS and infrared. The effect of 3’-methylenebis(5- methyloxazolidine) (MBO) biocide were tested in different concentrations (0, 500, 1000 ppm) as pure and presente in a additve multifuncional package to control the microbial contamination. We observed a positive effect of biodiesel in microbial growth, and B100 e B50 show the greatest biomass values at oilwater interface. High-throughput sequencing revealed differet relative adundances of microbial communities in the evalueted blends, and the principal phyla found werer Actinobateria, Firmicutes and Proteobacteria. Cladosporium sp. were the predominat fungi in B100 and B50. FAMES showed the greatest biodegradation percetage in B5; and, n-alcans in B10 and B50. qPCR analysis revealed that the biofilm is composed by 70% fungi and 30% bacteria. 500 ppm (as supplied) MBO 50% did not control the microbial growth and an interfacial biofilm was formed. Our results show that biodiesel level in the fuel and the initial communitie (native or innoculum) affect the final biofilm composition, and influence the fuel biodegradation in simulated storage.

Utensílios constituídos de material poroso são geralmente empregados na produção do queijo, sendo comum a formação de biofilmes microbianos. Com o intuito de evitar essa adesão microbiana, diferentes categorias de produtos químicos são comumente empregados. Entretanto, poucos estudos avaliam a eficácia de sua ação antibiofilme. A Yarrowia lipolytica é uma levedura constantemente relacionada com alimentos com elevadas proporções de gordura e proteína e já foi detectada em diferentes tipos de queijo, tanto na sua superfície como no seu interior, contribuindo para o processo de maturação do produto ou alterando as propriedades organolépticas. Todavia, há poucos estudos quanto à formação de seu biofilme no processo de produção do queijo, assim como quanto ao seu impacto na qualidade final do produto. Diante disto, o objetivo geral deste estudo foi avaliar a capacidade de formação e remoção do biofilme dos isolados de Y. lipolytica por meio do uso de detergentes e hipoclorito de sódio aplicados em diferentes utensílios e materiais utilizados no processo de fabricação de queijos do tipo colonial. Em todos os corpos de prova houve formação de biofilme pelos isolados de Y. lipolytica testados, com a contagem de células aderentes variando entre 3,95-6,20 log UFC/cm2. Os utensílios e materiais foram submetidos a um processo de higienização, usando as soluções de detergente neutro (3%), detergente alcalino (6%, 8%) e hipoclorito de sódio (1% e 1,5%) no qual o corpo de prova “mangueira” (PVC espiral) foi o material que apresentou uma melhor redução dos isolados de Y. lipolytica com os detergentes e hipoclorito de sódio. No entanto, no corpo de prova “forma” (polipropileno) ocorreu uma menor redução de biofilme se comparamos aos demais corpos de prova. Destacando uma menor eficiência quando utilizado o detergente alcalino (6%) e (8%) nos isolados QU13, QU77 e QU22. Na curva de morte, observou-se que não houve inibição do crescimento em nenhum dos tempos testados para o detergente neutro a 3%. Houve significância nos resultados (p <0,05) ao relacionar todos os ângulos de contato dos isolados estudados. Os índices de emulsificação (E24) variaram entre 49,7 - 88,3% nos isolados de Y. lipolytica demonstrando uma larga produção de bioemulsificante em todos os isolados testados. Os resultados obtidos neste trabalho pode alterar a qualidade do queijo colonial, afetando negativamente o sabor, textura, escurecimento da superfície e contribuir para formação de aminas biogênicas que atuam na decomposição do produto final. / Microbial biofilm formation on utensils made with porous material normally employed in cheese production is common. In order to avoid this microbial adhesion, different categories of chemical products are commonly employed. However, few studies evaluate the effectiveness of its antibiofilm activity. Yarrowia lipolytica is an yeast constantly related to food with high proportions of fat and protein and has been detected in different types of cheese, both on the surface and inside, contributing to the process of product maturation or changing its organoleptic properties. Nevertheless, there are few studies regarding its biofilm formation in cheese production process, as well as regarding its impact on final product quality. Faced with that, the general goal of this study was to evaluate the biofilm formation and removal capacity of isolates of Y. lipolytica using detergents and sodium hypochlorite applied in different utensils and materials used in the process of colonial cheese production. In all specimens there was biofilm formation by the tested isolates of Y. lipolytica, with adherent cell count ranging between 3.95 to 6.20 log UFC/cm2. The utensils and materials were submitted to a sanitization process, using mild detergent (3%), alkaline detergent (6%, 8%) and sodium hypochlorite (1% and 1.5%) solutions, in which the specimen "hose" (PVC spiral) presented the best decrease of Y. lipolytica isolates with the detergents and sodium hypochlorite. However, on the specimen "mold" (Polypropylene) there was lower reduction of biofilm comparing to other specimens. Reduced efficiency when using the alkaline detergent (6%) and (8%) on QU13, QU77 and QU22 isolates can be highlighted. In the Time Kill Assay, no growth inhibition within none of the tested times was detected for the mild detergent (3%). There was significance level in the results (p < 0.05) when relating all contact angles of the studied isolates. The emulsification indexes (E24) in the Y. lipolytica isolates ranged between 49.7% and 88.3% demonstrating a large production of bioemulsificant in all tested isolates. The results found in this work may lead to changes in the quality of the colonial cheese, affecting negatively the taste, texture, darkening the surface and contribute to biogenic amine formation that act on end product decomposition.

Staphylococcus sp. é reconhecidamente causador de infecções humanas e considerado um dos principais patógenos alimentares. O objetivo deste estudo foi comparar isolados de Staphylococcus sp. quanto à formação de biofilme sob diferentes suplementações (1 %, 5 % e 10 % de glicose, 0,9 % de NaCl, 5 % de glicose com 0,9 % de NaCl e 12,5 % de plasma) e temperaturas (25 ºC, 35 ºC e 40 ºC), bem como avaliar isolados provenientes de morcilha quanto à caracterização molecular por meio da tipagem epidemiológica e produção de proteases e lipases. Um total de 102 Staphylococcus sp. (34 S. aureus clínicos, 26 estafilococos coagulase-positivos (ECP) de carne de frango, e 42 estafilococos coagulase-negativos (ECN) de morcilha) foram selecionados. Os isolados clínicos apresentaram maior formação de biofilme com adição de plasma a 35 ºC, já os alimentares com suplementação combinada de glicose e cloreto de sódio a 40 ºC. Não houve correlação entre os métodos de tipagem molecular, sendo o RAPD-PCR mais discriminatório que o rep-PCR, na análise dos ECN. Dentre os 42 isolados de morcilha, 57,14 % e 28,57 % apresentaram atividades lipolítica e proteolítica, respectivamente. Conclui-se que cada isolado apresentou um comportamento individualizado sob determinado suplemento ou temperatura de incubação, mas, de modo geral, o aumento da temperatura e a adição de glicose e NaCl favorecem a formação de biofilme, bem como a utilização de componentes da matriz do hospedeiro em isolados clínicos. A análise molecular mostrou uma elevada diversidade genética entre os isolados de morcilha. / Staphylococcus sp. is known to cause human infections and considered one of the main food pathogens. The objective of this study was to compare isolates of Staphylococcus sp. as the biofilm formation in different supplements (1 %, 5 % and 10 % glucose, 0.9 % NaCl, 5 % glucose and 0.9 % NaCl, 12.5 % plasm) and temperatures (25 °C, 35 °C and 40 °C) and isolated from black pudding evaluate their molecular characterization by epidemiological typing and production of proteases and lipases. A total of 102 Staphylococcus sp. (34 clinical S. aureus, 26 coagulase-positive staphylococci (ECP) from poultry, and 42 coagulase-negative staphylococci (ECN) from black pudding) were selected. Clinical isolates showed greater biofilm formation with the addition of plasma at 35 °C, as food isolates with combined supplementation of glucose and sodium chloride at 40 ºC. There was no correlation between the molecular typing methods, RAPD-PCR was more discriminatory than rep-PCR. Among the 42 isolates from black pudding, 57.14 % and 28.57 % had lipolytic and proteolytic activities, respectively. We conclude that each strain had an individualized behavior under specific supplement or temperature, but generally, the increase of temperature and the addition of glucose and NaCl favor the formation of biofilm, as well as the use of components of the host matrix from clinical isolates. Molecular analysis showed a high genetic diversity among the isolates from black pudding.

Os procedimentos de higienização nos matadouros de aves consistem fundamentalmente no uso de água quente, detergentes e sanificantes. Embora a água quente e os detergentes diminuam a carga bacteriana das superfícies, o objetivo principal do seu uso é a remoção de resíduos orgânicos e minerais. A sanitização, que é a última etapa do procedimento de higienização, visa reduzir os microrganismos até níveis seguros, de modo a obter um produto de boa qualidade higiênico-sanitária. Dentre os contaminantes da carne de aves, microrganismos patogênicos apresentam grande relevância como causadores de doenças veiculadas por alimentos e por terem reflexo econômico. Do ponto de vista da segurança e da degradação de alimentos, os biofilmes são importantes devido à sua formação em alimentos, utensílios e superfícies e à sua dificuldade de remoção. Com base na relevância destes temas, nesta tese constam seis trabalhos científicos. No primeiro trabalho foi avaliada a contaminação bacteriana das superfícies em contato com carne de frango através das contagens de microrganismos mesófilos aeróbios, coliformes totais, Escherichia coli, Staphylococcus sp, S. aureus e pesquisa de Salmonella sp. Verificou-se que a E. coli foi detectada na bancada de aço inoxidável e na esteira sobreposta de “nylon”, Staphylococcus sp foi detectado em todas as amostras, S. aureus não foi detectado apenas na bancada de aço inoxidável e em uma das esteiras lisas de poliuretano e Salmonella sp esteve ausente em todas as superfícies analisadas. No trabalho 2 avaliou-se a formação de biofilme em placas de poliestireno por Salmonella Heidelberg isoladas de abatedouros avícolas, cultivadas em caldo TSB com diferentes concentrações de glicose e a hidrofobicidade destas cepas na fase logarítmica (4 h) e na fase estacionária (24 h) do crescimento bacteriano. As S. Heidelberg foram capazes de formar biofilmes no poliestireno, com diferentes fontes de nutrientes, sendo fortemente formadoras de biofilme no caldo TSB sem suplementação de glicose, e foram determinadas como altamente hidrofóbicas e com média hidrofobicidade. O terceiro trabalho foi realizado para comparar o uso de swab e esponja para avaliação de superfícies em contato com alimentos em matadouro de aves. Concluiu-se que não houve diferença estatística entre as duas metodologias para a verificação da higienização em superfícies como as bancadas de aço inoxidável, esteiras de poliuretano, esteira sobreposta de “nylon” e placas de polietileno. No trabalho 4 foi realizada a pesquisa de Salmonella sp e Listeria sp em diferentes superfícies de contato com alimentos e a verificação da eficácia do processo de sanitização. Salmonella sp. não foi isolada em nenhuma das superfícies testadas. Antes da lavagem, isolou-se Listeria welshimeri da esteira de poliuretano e L. monocytogenes da mesa de aço inoxidável, ambas de superfícies contendo resíduos de alimentos. Após a lavagem com água quente isolou-se L. monocytogenes da esteira de poliuretano, sendo que este agente não foi novamente isolado após o tratamento com amônia quaternária a 2%. No trabalho 5 foram avaliadas as condições higiênico-sanitárias das superfícies de uma sala de cortes de abatedouro avícola, utilizando microbiologia convencional (placas Rodac e esponja) e ATP-bioluminescência, para analisar a efetividade da água quente e da ação de três princípios ativos (ácido peracético, amônia quaternária e biguanida) no processo de higienização, quantificando microrganismos mesófilos aeróbios, Staphylococcus aureus, Escherichia coli e ATP. O método ATP-bioluminescência demonstrou a presença de matéria orgânica em todos os pontos coletados e, assim como a microbiologia convencional, também evidenciou a eficácia da higienização, demonstrando ser um método rápido para a verificação e controle do processo. A utilização das placas Rodac possibilitou uma melhor recuperação de microrganismos que a esponja na quantificação de mesófilos aeróbios, E. coli e S. aureus. Houve redução da contaminação após o uso da água quente. Quanto aos sanitizantes, após o uso da amônia quaternária e do ácido peracético, em todas as superfícies avaliadas, não houve mais recuperação de E. coli e S. aureus. No trabalho 6 foi realizada a quantificação da formação de biofilme em poliestireno por Listeria, Escherichia coli e Staphylococcus aureus isolados de superfícies de abatedouro avícola. As amostras de S. aureus formaram biofilme no poliestireno em pelo menos uma das concentrações testadas, sendo fortemente formadoras em caldo TSB com 2 %, 3 %, 3,5 % e 4 % de glicose. As amostras de Listeria demonstraram-se moderadamente formadoras de biofilme em todas as concentrações de glicose testadas, exceto as cultivadas em TSB com 1,5 % glicose, no qual foram não formadoras e fracamente formadoras. Uma amostra, cultivada no caldo TSB com 3,5 % de glicose, foi a única L. monocytogenes considerada fortemente formadora de biofilme. As amostras de E. coli formaram biofilme em pelo menos uma das concentrações testadas, e foram fortemente formadoras quando cultivadas em caldo TSB com 0 %, 3,5 % e 4 %. / Cleaning procedures at poultry slaughterhouses basically include the use of hot water, detergents and sanitizing agents. Although hot water and detergents reduce the bacterial load on surfaces, their main goal is to remove organic and mineral residues. Sanitization, which is the last cleaning step is targeted at reducing the number of microorganisms to safety levels so as to obtain a product of good hygienic and sanitary quality. Among contaminants of poultry meat, pathogenic microorganisms play a key role as causing agents of foodborne diseases and also have a remarkable economic impact. With respect to food safety and degradation, biofilms are important because of their formation on foods, utensils and surfaces and because they cannot be easily removed. Given the relevance of these issues, the present study includes six scientific articles. The first one assessed bacterial contamination of surfaces in contact with poultry meat based on the counting of aerobic mesophiles, total coliforms, Escherichia coli, Staphylococcus sp, S. aureus and investigation of Salmonella sp. E. coli was detected on stainless steel tables and on the overhead nylon conveyor; Staphylococcus sp was detected in all samples; S. aureus was not detected only on stainless steel tables and on one smooth polyurethane conveyor, and Salmonella sp was not detected in any of the surfaces analyzed. The second article assessed biofilm formation on polystyrene cutting boards by Salmonella Heidelberg isolated from poultry slaughterhouses, grown in TSB at different glucose concentrations, in addition to the hydrophobicity of these strains in the logarithmic phase (4 h) and in the stationary phase (24 h) of bacterial growth. S. Heidelberg strains were capable of forming biofilm on polystyrene, at different nutrient concentrations, and turned out to be strong biofilm producers in TSB without glucose supplement, being regarded as highly and moderately hydrophic. The third article compared the use of swab and sponge in the assessment of surfaces in contact with foods at a poultry slaughterhouse. It concluded that there was no statistical difference between the two methods used to check the cleaning of surfaces such as stainless steel tables, polyurethane conveyors, overhead nylon conveyors and polyethylene cutting boards. Article 4 investigated Salmonella sp and Listeria sp on different surfaces in contact with foods and the efficacy of the sanitization process. Salmonella sp. was not isolated on any of the surfaces analyzed. Before washing, Listeria welshimeri was isolated from the polyurethane conveyor and L. monocytogenes from the stainless steel table, both from surfaces that contained food residues. After hot water washing, L. monocytogenes was isolated from the polyurethane conveyor, but this pathogen was not detected again after cleaning with 2% quaternary ammonium. Article 5 assessed the cleaning and hygiene of surfaces in the cutting room of a poultry slaughterhouse using conventional microbiological methods (Rodac plates and sponge) and ATP-bioluminescence to assess the effectiveness of hot water and the action of three active ingredients (peracetic acid, quaternary ammonium and biguanide) in the sanitization process, quantifying aerobic mesophilic microorganisms, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and ATP. The ATP-bioluminescence assay revealed presence of organic matter at all sites analyzed and, as with conventional microbiology, it also demonstrated that sanitization was efficacious, proving that it is a quick method for inspecting and controlling the process. The use of Rodac plates allowed for better recovery of microorganisms than the sponge in the quantification of aerobic mesophiles, E. coli and S. aureus. Contamination was reduced after hot water use. With regard to sanitizing agents, E. coli and S. aureus were no longer detected on any of the surfaces analyzed after the use of quaternary ammonium and peracetic acid. The last article quantified biofilm formation on polystyrene by Listeria, Escherichia coli and Staphylococcus aureus isolated from surfaces at a poultry slaughterhouse. S. aureus strains formed biofilm on polystyrene at least at one of the concentrations tested, being strong biofilm producers in TSB with 2, 3, 3.5 and 4% of glucose. Listeria strains were moderate biofilm producers at all glucose concentrations, except for those grown in TSB containing 1.5% of glucose, in which they did not form biofilm or were weak producers. One L. monocytogenes strain, grown in TSB with 3.5% of glucose, was the only one regarded as strong biofilm producer. E. coli strains analyzed formed biofilm at least at one of the concentrations and were strong biofilm producers when grown in TSB with 0, 3.5 and 4% of glucose.

Este estudo avaliou a eficiência de reatores biológicos aeróbios de leito fluidizado inverso na remoção de matéria orgânica quando submetidos a diferentes condições operacionais (vazão de recirculação e carga orgânica aplicada). O experimento, em escala de laboratório, foi realizado em três reatores cilíndricos (R1, R2 e R3) com altura total de 2,00 m, diâmetro interno de 0,10 m e volume útil de 15,70 L. Como meio suporte para o desenvolvimento do biofilme foram utilizadas partículas de polipropileno (PP) em volume equivalente a 40% do volume útil do reator. O afluente entrava nos reatores pelo topo e saía pelo fundo e o oxigênio era fornecido através de um aerador poroso. Os reatores R1, R2 e R3 foram operados com vazão de recirculação de 2,50 L/min, 4,00 L/min e 5,50 L/min, respectivamente, durante todo período experimental. Os reatores foram alimentados com esgoto sintético caracteristicamente doméstico e o experimento consistiu de três etapas, conforme a carga orgânica aplicada: Etapa de Menor Carga – 0,70 Kg DQO/m3.dia; Etapa de Carga Intermediária – 1,70 Kg DQO/m3.dia e Etapa de Maior Carga – 3,90 Kg DQO/m3.dia. A vazão de alimentação foi mantida constante durante todo período experimental correspondendo ao TDH de 12 horas.O acompanhamento dos reatores foi realizado com medidas de DQO, sólidos livres (suspensão) e aderidos (biofilme). Foi determinada também a velocidade ascensional das biopartículas no meio líquido, tendo como motivo a identificação das possíveis causas da expansão excessiva ocorrida durante a realização do experimento. Os resultados obtidos demonstraram elevada eficiência de remoção carbonácea em termos de DQO, com médias superior a 93% na etapa de Carga Intermediária e em torno de 90% para a etapa de Maior Carga. Conforme avaliação estatística, não houve evidências de que a vazão de recirculação tenha efeito sobre a eficiência de remoção carbonácea. O aumento da carga orgânica afluente reduziu de forma significativa a eficiência de remoção carbonácea apenas no reator de menor vazão de recirculação. Em relação à quantidade de sólidos voláteis, o aumento da vazão de recirculação resultou em aumento dos sólidos voláteis aderidos, porém não foi identificado efeito sobre a quantidade de sólidos voláteis livres.O aumento de carga aplicada resultou em aumento significativo na quantidade média de sólidos voláteis livres nos reatores. Quanto aos sólidos voláteis aderidos, o acréscimo de carga afluente repercutiu de forma diferente nos três reatores: para a menor vazão de recirculação houve redução na massa de sólidos voláteis aderidos, para a vazão de recirculação intermediária ocorreu aumento da massa de sólidos voláteis aderidos e para a maior vazão de recirculação o aumento da carga aplicada não influenciou a quantidade de sólidos aderidos voláteis presentes no reator. A velocidade ascensional média das biopartículas diminuiu com o aumento da vazão de recirculação, significando que quanto maior a vazão de recirculação maior a densidade das biopartículas. / This study evaluated the efficiency of down flow aerobic fluidized bed reactors for the removal of organic mater submitted to different operational conditions (recirculation flow and applied organic load). The experiment was run on 3 cylindrical lab scale reactors (R1, R2 and R3) with 2 m total height, 0.10 m internal diameter and working volume of 15.70 L. Polypropylene particles were used as the support material for the development of the biofilm occupying 40% of the working volume of the reactors. The influent were applied at the top of the columns and withdraw from the bottom and the oxygen was supplied throughout a porous stone. The reactors R1, R2 and R3 were operated with recirculation flow of 2,50, 4.00 and 5.50 L. min-1, respectively, throughout the experimental work.The reactors were fed with synthetic wastewater similar to sanitary wastewater and the experiment was performed in 3 steps, according to the applied organic loading rate, namely: Lower Load - 0,70 Kg COD/m3.dia; Intermediate Load - 1,70 Kg COD/m3.dia; Higher Load - 3,90 Kg COD/m3.dia. The feeding flow was maintained constant throughout the experiment to obtain HDT equal to 12 hours. The reactors were monitored with conventional parameters such as COD, free suspended solids and attached suspended solids (biofilm). The upflow velocity of the bioparticles in the liquid phase was also determined with the purpose to identify the potential causes of the excessive expansion of the bed observed during the experimental work. The experimental results demonstrated high efficiency of carbonaceous COD removal, with average values above 93 % during the Intermediate Load step and around 90 % for the Higher Load. According to statistical evaluation, the recirculation flow did not provided significant effect upon the carbonaceous organic matter removal. The increase in applied organic load caused a significant decrease only to the reactor operated with the lower recirculation flow. Regarding the amount of volatile solids, the increase of the recirculation flow resulted in the increase of the attached volatile solids, however it was not identified any effect upon the amount of free volatile solids. The increase of applied organic load resulted in significant increase of the amount of the free volatile solids in the reactors. Regarding the attached volatile solids, the increase of applied organic load resulted in misleading behavior of the reactors, as follows: the lower recirculation flow resulted in a reduction of the amount of attached volatile solids; the intermediate recirculation flow resulted in an increase of the attached volatile solids, while it was not observed any significant variation in the amount of attached volatile solids inside the reactor operated with the higher recirculation flow. The average accession velocity of the bioparticles decreased with the increase of the recirculation flow, implying that the recirculation flow resulted in higher values of the bioparticles density.

Óleos essenciais são produtos naturais produzidos no metabolismo secundário de certos vegetais, com propriedades, entre outras, de defesa contra agentes nocivos. No sul do Brasil, destacam-se duas espécies da família Asteraceae, Heterothalamus alienus e Heterothalamus psiadioides, cujas substâncias bioativas ainda são pouco estudadas quanto as suas propriedades. O objetivo do estudo foi avaliar a ação antimicrobiana desses óleos essenciais e a atividade antibiofilme do óleo essencial de H. psiadioides. Os óleos foram obtidos a partir da hidrodestilação das folhas e caracterizados por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas. O espectro de ação foi avaliado contra bactérias e fungos. A concentração inibitória mínima (CIM) foi determinada para cocos Gram-positivos resistentes a agentes antimicrobianos, como Enterococcus faecalis resistente a vancomicina (ERV), e a ação antibiofilme foi avaliada tanto pela interferência dos componentes dos óleos sobre a aderência microbiana quanto por sua ação sobre biofilme estabelecido. Os óleos essenciais de Heterothalamus sp. são constituídos por compostos terpênicos, sendo o β-pineno o componente majoritário. Ambos foram eficazes contra as bactérias Gram-positivas e fungos avaliados, porém não inibiram as bactérias Gram-negativas. A CIM variou entre 4 – 16%, sendo que isolados ERV foram também inibidos. A ação do óleo essencial de H. psiadioides diminuiu a aderência microbiana e, em menor escala, causou disrupção do biofilme pré-formado; no entanto, não foi verificada completa inibição do biofilme. Os resultados fornecem informações importantes sobre de ação antimicrobiana desses óleos essenciais e indicam o uso potencial dessas espécies como medicinais. / Essential oils are natural substances produced on secondary metabolism of some plants, with properties, among others, of defense against harmful agents. In southern Brazil, Heterothalamus alienus and Heterothalamus psiadioides (Asteraceae) are recognized by bioactive substances that are still little studied by their properties. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity of essential oils from Heterothalamus sp. and the antibiofilm action of H. psiadioides essential oils. The oils were obtained from the hydrodistillation of the leaves and characterized by gas chromatography coupled mass spectrometry. The spectrum of action was determinate against bacteria and fungi. The minimal inhibitory concentration (MIC) was evaluated for Gram-positive cocci with antimicrobial resistance, as vancomycin-resistent Enterococcus faecalis (VRE) and the antibiofim action was assessed both by interference of the components of the oils on microbial adherence and by its action on established biofilm. The essential oils consist in terpene compounds, and the β-pinene was the major component. The essential oils were effective against Gram-positive bacteria and fungi, but did not inhibit Gram-negative bacteria. The MIC range 4 to 16% and the VRE isolates were also inhibit. The action of essential oils reduced microbial adherence and disrupted de pre-formed biofilm. However, the biofilm was not completely inhibited. These findings provide important information about the antimicrobial activity of these essential oils and indicated the potential use of this species as medicinal.

Biofilmes nos resfriadores de leite representam uma fonte perene de contaminação e um entrave à qualidade dos produtos lácteos. Esta pesquisa propôs-se a isolar e caracterizar microrganismos provenientes de resfriadores de leite cru de propriedades rurais, estudando também a formação e o controle de biofilmes formados in vitro. Isolados de Pseudomonas sp., Bacillus cereus e oriundos de colônias não identificadas foram caracterizados quanto à produção de enzimas e formação de biofilme in vitro. Após, foi selecionado um isolado de Pseudomonas sp. para estudo da formação e do controle de biofilmes, na presença de óleos essenciais, furanona e sanificantes. Contagens microbianas realizadas indicam a presença de biofilmes nos resfriadores. Dos 297 isolados obtidos, 62,9% produziram proteases, 55,8% produziram lipases e 50,1% formaram biofilmes in vitro, destacando o potencial dos biofilmes para a contaminação microbiana e também enzimática do leite cru. A combinação de ácido peracético com óleos essenciais de orégano e alecrim, embora promissora para trabalhos futuros, não potencializou a ação do sanificante, mesmo após três dias consecutivos de tratamento sobre biofilmes já estabelecidos. A formação de biofilmes pela cepa na presença dos óleos essenciais de alecrim, orégano, mandarina verde, mandarina vermelha, laranja e tangerina demonstrou que somente o primeiro reduziu o biofilme formado, talvez com interferência no quorum sensing da cepa. A presença de 2(5H)- furanona favoreceu a formação de biofilme pela cepa. Este trabalho contribui com estratégias inovadoras para o controle de biofilmes, cuja aplicação pode resultar no desenvolvimento de produtos mais eficazes no controle microbiológico, além de menos poluentes. / Biofilms in milk cooling tanks represent a perennial source of contamination and an obstacle to the dairy products quality. This research has proposed to isolate and characterize microorganisms from raw milk cooling tanks in farms, also studying the formation and control of biofilms formed in vitro. Isolates of Pseudomonas spp., Bacillus cereus and non-identified colonies were characterized for enzyme production and biofilm formation in vitro. After, the formation and control of biofilms with essential oils, furanone and sanitizers was studied for a selected isolate of Pseudomonas sp. Microbial counts indicate the presence of biofilms in the coolers. Of the 297 isolates obtained, 62.9% produced proteases, 55.8% produced lipases and 50.1% formed biofilms in vitro, highlighting the potential of biofilms for microbial and also enzymatic contamination of the raw milk. The combination of peracetic acid with essential oils of oregano and rosemary, although promising for further work, did not potentiate the action of sanitizing, even after three consecutive days of treatment on established biofilms. The biofilm formation by the selected strain in the presence of essential oils of rosemary, oregano, green mandarine, red mandarine, orange and tangerine showed that only the first oil reduced the biofilm, perhaps with interference in the quorum sensing of the strain. The presence of 2(5H)-furanone promoted biofilm formation of the strain. This work has contributed to innovative strategies for controlling biofilms, whose application can result in the development of more effective and less polluting microbiological control products.

A água é um recurso essencial para manutenção da vida. Entretanto, a ingestão de água de baixa qualidade está associada com um dos maiores problemas de saúde pública no mundo: doenças de veiculação hídrica. O Arroio Dilúvio é um dos principais córregos de Porto Alegre-RS e recebe grandes volumes de terra, lixo e águas residuais, o que contribui para deterioração das suas águas. Staphylococcus podem causar intoxicação alimentar devido à ingestão de Enterotoxinas Estafilocócicas (SEs). Enterotoxinas são proteínas termoestáveis com atividade de superantígeno. Esses microrganismos também estão envolvidos em diversas outras patologias e sua multirresistência a antimicrobianos é motivo de preocupação. Staphylococcus são capazes de formar biofilme, o que confere lhes proteção tanto no ambiente quanto no hospedeiro. Esse estudo objetivou identificar 88 isolados de Staphylococcus provenientes da água de cinco pontos do Arroio Dilúvio e analisar alguns de seus fatores de virulência. Os isolados foram identificados em nível de espécie através de testes bioquímicos e o perfil de resistência a antimicrobianos foi determinado pelo teste de disco-difusão. Foram também submetidos à Reação em Cadeia da Polimerase para detecção dos genes das enterotoxinas clássicas (sea, seb, sec, sed e see) e ao teste de formação de biofilme em microplaca. 94,32% dos isolados foram classificados como Estafilococos Coagulase Negativa e as espécies mais frequentemente identificadas foram S. cohnii, S. haemolyticus e S. saprophyticus. 43,18% dos isolados apresentaram resistência a pelo menos um antimicrobiano testado, sendo resistência a penicilina, eritromicina e oxacilina os fenótipos mais observados. A maior ocorrência de isolados resistentes foi no ponto C de coleta. 36,36% dos isolados apresentaram um ou mais genes de enterotoxinas, sendo sec o mais prevalente. No ponto B foi encontrado o maior número de isolados carregando genes de SEs. Dez isolados mostraram capacidade de formar biofilme in vitro, sendo dois fortes formadores. Conclui-se que as águas do Arroio Dilúvio estão contaminadas com estafilococos potencialmente virulentos, os quais apresentam resistência a antimicrobianos, genes de enterotoxinas e formam biofilme, o que confere risco à população do município. / Water is an essential resource for life maintenance. However, intake of low quality water is associated with one of the biggest public health problems in the world: the waterborne diseases. Arroio Dilúvio is a major stream of water in Porto Alegre-RS, which receives large volumes of earth, rubbish and waste water, contributing to water deterioration. Staphylococcus can cause food poisoning due to ingestion of Staphylococcal Enterotoxins (SEs). Enterotoxins are thermostable proteins with superantigen activity. These microorganisms are also involved in several other pathologies and their multidrug resistance to antibiotics is a concern. Staphylococci are able to form biofilm, which provide protection on both environmental and host. This study aimed to identify 88 Staphylococcus isolated from five points of Arroio Dilúvio water and analyze some of their virulence factors. Isolates were identified to species level by biochemical tests and antimicrobial resistance profile was determined by disk diffusion test. They were also submitted to Polymerase Chain Reaction to detect genes of classical enterotoxins (sea, seb, sec, sed and see) and to biofilm formation test. 94.32% of the isolates were classified as Coagulase Negative Staphylococci and the most frequent species were S. cohnii, S. haemolyticus and S. saprophyticus. 43,18% of isolates were resistant to at least one antimicrobial tested, and resistance to penicillin, erythromycin, and oxacillin was the phenotype most observed. The increased occurrence of resistant isolates was at point C. 36,36% of the isolates had one or more enterotoxin genes, sec being the most prevalent. At point B was found the largest number of isolates carrying genes SEs. Ten isolates showed ability to form biofilm in vitro, being two strong formers. We conclude that the water of the Arroio Dilúvio are contaminated with potentially virulent staphylococci, which are resistant to antibiotics, had enterotoxin genes and form biofilms, which confers risk for the city population.

O uso de compósitos simulando a cor dos tecidos gengivais apresenta-se como uma opção de tratamento restaurador estético com aplicação direta, que pode aumentar a satisfação do paciente por meio de uma solução de baixo custo e pouco invasiva. Este estudo teve como fatores de variação: sistemas restauradores que reproduzem a cor dos tecidos gengivais (Amaris® gingiva (A), NTpremium® Pink (B), Beautifil® II Pink (C) e protocolo de envelhecimento [desafio erosivo (DE) e ciclagem térmica (CT)], avaliados quanto a estabilidade de cor, rugosidade superficial, perda de superfície e quantificação de biofilme. Para os 3 primeiros ensaios, os espécimes foram divididos em 6 grupos (n=10): G1 (A+CT); G2 (A+DE); G3 (B+CT); G4 (B+DE); G5 (C+CT); G6 (C+DE). A ciclagem térmica foi realizada com um total 5.000 ciclos, com banhos de 5ºC e 55ºC e o desafio erosivo consistiu da armazenagem dos espécimes em solução de ácido cítrico 0,3%, com pH 2,5 a 37°C, durante uma semana. Sessenta espécimes de 5mmX5mmX3mm foram montados, fotopolimerizados, polidos e armazenados em estufa a 37º por 24h. Todos os espécimes foram lidos antes e após os protocolos de envelhecimento, utilizando o perfilômetro óptico para avaliação da rugosidade superficial e a perda de superfície, enquanto o espectrofotômetro avaliou a estabilidade de cor dos compósitos, de acordo com os parâmetros do CIELab. Para a quantificação do biofilme foram acrescentadas duas variáveis tempo de leitura (após 3 e 24 horas) e ao protocolo de envelhecimento foi adicionado um grupo controle (sem envelhecimento). Noventa (n=5) espécimes de 4mmX1mm foram montados e padronizados como os espécimes montados para as leitura de rugosidade, perda de superfície e alteração de cor. Para a formação do biofilme foram utilizadas as cepas de Streptococcus mutans UA159, cultivadas em TSB suplementado com 0,5% de sacarose por 3 e 24 horas e mensurados através do método indireto de coloração com safranina e leitura de absorbância para a quantificação do biofilme formado. No que se refere a alteração de cor, detectou-se diferença estatisticamente significante para os fatores sistema restaurador (p=0,00) e para a interação sistema restaurador X protocolo de envelhecimento (p=0,00). A maior variação de cor foi observada no material C quando submetido ao desafio erosivo (16,75±3,25). A ANOVA não detectou diferença estatisticamente significante para nenhum dos fatores em relação a perda de superfície. Na avaliação da rugosidade, detectou-se diferença estatisticamente significante para o fator protocolo de envelhecimento (p=0,00), havendo maior rugosidade para os espécimes submetidos à ciclagem térmica. Na quantificação de biofilme, após 3 e 24 horas, ANOVA detectou diferença estatisticamente significante para o fator protocolo de envelhecimento (p=0,00) e para a interação entre o protocolo de envelhecimento e material restaurador (p=0,00 e p=0,003, respectivamente). Conclui-se que todos os sistemas restauradores apresentaram alteração de cor após os protocolos de envelhecimento testados. A CT foi o protocolo de envelhecimento que mais aumentou a rugosidade em todos os sistemas restauradores, contudo sem perda significante de superfície. A quantificação de biofilme após 3 e 24 horas foi aumentada pelos protocolos de envelhecimento. O desafio erosivo aumentou a deposição de biofilme no sistema restaurador giomer, em 3 e 24 horas. / The use of composites simulating the color of the gingival tissues presents as an option of aesthetic restorative treatment with direct application, which can increase patient satisfaction through a low-cost and non-invasive solution. This study had as factors of variation: restorative systems that reproduce the color of the gingival tissues (Amaris® gingiva (A), NTpremium® Pink (B), Beautifil® II Pink (C) and aging protocols [thermal cycling (TC) and erosive challenge (EC)], evaluated for color stability, surface roughness, surface loss and biofilm quantification. For the first 3 trials, the specimens were divided into 6 groups (n = 10): G1 (A + TC); G2 (A + EC); G3 (B + TC); G4 (B + EC); G5 (C + TC); G6 (C + EC). The thermal cycling was performed with a total of 5.000 cycles, with baths of 5 ° and 55 ° C and the erosive challenge consisted of the storage of the specimens in 0.3% citric acid solution, pH 2.5 at 37°C, for one week. Sixty specimens of 5mmX5mmX3mm were mounted, photopolymerized, polished and stored in destilled water at 37º for 24h. All the specimens were read before and after the aging protocols, using the optical profilometer to evaluate surface roughness and surface loss, while the spectrophotometer evaluated the color stability of the composites, according to CIELab parameters. Two reading time variables (after 3 and 24 hours) were added to the biofilm quantification and a control group (without aging) was added to the aging protocol. Ninety (n=5) specimens of 5mmX1mm were mounted and standardized as the specimens or the first 3 trials, roughness, surface loss and color stability. For the biofilm formation, Streptococcus mutans UA159, cultivated in TSB supplemented with 0.5% of sucrose for 3 and 24 hours and measured by the indirect method of safranin staining and absorbance reading were used. Regarding the color change, a statistically significant difference was detected for the factors restorative system (p=0.00) and for the interaction restorative system X aging protocol (p=0.00). The highest color variation was observed in material C when submitted to erosive challenge (16.75 ± 3.25). ANOVA did not detect a statistically significant difference for any factors in relation to surface loss. In the evaluation of roughness, a statistically significant difference was detected for the aging protocol factor (p=0.00), with a higher roughness for the specimens submitted to thermal cycling. In the biofilm quantification, after 3 and 24 hours, ANOVA detected a statistically significant difference for the aging protocol factor (p=0.00) and for the interaction between the two factors, aging protocols and restorative systems (p=0.00 and p=0.003, respectively). It was concluded that all restorative systems presented color changes after the aging protocols tested. CT was the aging protocol that increased the most roughness in all restorative systems, nevertheless without significant loss of surface. Biofilm deposition after 3 and 24 hours varies considerably depending on the restorative system and aging protocol. The erosive challenge increased biofilm deposition in the restorative system giomer in 3 and 24 hours.

Introdução: Biofilme consiste em um conjunto de microrganismos embutidos em uma matriz extracelular. O biofilme tradicional (TBF) se desenvolve em locais com contínua hidratação, e o biofilme buildup (BBF), em produtos para a saúde expostos a repetidos ciclos de sujidade, limpeza, desinfecção e secagem. Objetivo: avaliar o impacto do uso de detergente e fricção para remover biofilme buildup-5 (BBF-5) e biofilme tradicional-5 (TBF-5) de canais endoscópicos gastrointestinais flexíveis, bem como o impacto do glutaraldeído após a limpeza. Métodos: O BBF-5 foi desenvolvido após a exposição da superfície interna dos canais de endoscópicos gastrointestinais ao Artificial Test Soil (ATS) contendo 108UFC/ml de Pseudomonas aeruginosa (PA) e Enterococcus faecalis (EF), limpeza, desinfecção de alto nível (DAN), enxágue e secagem durante cinco dias. O mesmo processo foi utilizado para desenvolver o TBF-5, porém a fase de DAN foi omitida. Limpeza com detergentes com enzimas de pH neutro e detergentes sem enzimas com pH alcalino, escova com cerdas e dispositivo de limpeza pull thru foram comparados à limpeza com água e sem fricção para remover o BBF-5 e o TBF-5. Testes de proteína e carboidrato, contagem de bactérias viáveis e adenosina trifosfato (ATP) foram realizados. Teste de Kruskal-Wallis e análise de post hoc Dunn-Bonferroni foram realizados. Resultados: Não houve diferença estatisticamente significante (p>0,05) entre a quantidade de EF e PA nos canais com TBF-5 e BBF-5. Não houve diferença da eficácia para a remoção de PA em TBF-5 entre o detergente enzimático e a água, em ambas as situações, a limpeza apenas não foi eficaz (p>0,05) na ausência de fricção (flush). Por outro lado, o detergente alcalino, associado a todos os procedimentos de limpeza (ausência e presença de fricção) e DAN, foi eficaz para remoção de PA. Para a remoção de EF em TBF-5, a eficácia da limpeza foi alcançada em todas situações avaliadas (com e sem fricção) com o uso do detergente enzimático; com a água, na presença de fricção (pull thru e escovas de cerdas); e com detergente alcalino, apenas com o método de limpeza com escovas de cerdas (p<0,05). Para a remoção de bactérias em BBF-5, formados em canais de PTFE, não houve diferença da eficácia para a remoção de PA entre o detergente enzimático e o alcalino, em ambas situações, todos os procedimentos avaliados foram eficazes (p<0,05), enquanto que a água foi ineficaz para remoção de PA apenas na ausência de fricção (p>0,05). Para a remoção de EF em BBF-5, o detergente enzimático e a água foram eficazes em todas situações avaliadas; o detergente alcalino, foi eficaz na presença de fricção com o dispositivo pull thru e escovas de cerdas (p<0,05). Testes de ATP, proteína e carboidrato foram incapazes de detectar biofilme. Conclusão: Água potável de torneira, detergente com enzimas e detergente alcalino sem enzimas foram eficazes para a completa remoção de BBF-5 e TBF-5 na presença de fricção (pull thru ou escova com cerdas) durante a limpeza. Na ausência de fricção, detergente enzimático apresentou maior habilidade para remover E. faecalis de TBF-5 e BBF-5, detergente alcalino para remover P. aeruginosa e a água não foi eficaz para a remoção de ambos microrganismos. Glutaraldeído destruiu bactérias remanescente após a maioria das combinações de limpeza avaliadas. / Background: Biofilm is the accumulation of microorganisms enclosed in an extracellular matrix. Traditional biofilm (TBF) develops under continuous hydration whereas buildup biofilm (BBF) develops on medical devices that are exposed to repeated cycles of soiling, cleaning, disinfection and drying. Objetive: to evaluat the impact of detergent and friction on BBF-5 and and TBF-5 removal from PTFE channels as well as the killing efficacy of glutaraldehyde post cleaning. Methods: BBF-5 was developed by repeated rounds over five days of exposure to bacteria, cleaning, high level disinfection (HLD), rinsing and drying of the inner surface of new polytetrafluorethylene (PTFE) channels. Artificial Test Soil (ATS) containing 108CFU/ml of Pseudomonas aeruginosa (PA), and Enterococcus faecalis (EF) was used for the bacterial exposure. The same process was used to develop TBF-5, however the HLD step was omitted. Cleaning with enzymatic and alkaline detergents, bristle brush and pull thru cleaner were compared to a water-flush only to determine BBF-5 and TBF-5 removal. The residual organic and microbial levels were tested using carbohydrate, and protein assays as well viable count, and adenosine triphosphate (ATP) testing. Kruskal-Wallis test and the post hoc Dunn-Bonferroni analysis were performed. Results: There was not a statistically significant difference (p> 0.05) between the amount of EF and PA in the channels with TBF-5 and BBF-5. There was not a difference in efficacy for the removal of PA in TBF- 5 between the enzymatic detergent and water and in both situations, only cleaning was not effective (p>0.05) in the absence of friction (flush). Furthermore, the alkaline detergent, associated with all cleaning procedures (absence and presence of friction) and DAN, was effective for the removal of PA. For removal of EF in TBF-5, cleaning efficacy was achieved in all procedures evaluated (with and without friction) with the use of enzymatic detergent; with water in the presence of friction (pull thru and bristle brushes); and an alkaline detergent, the only method of cleaning brushes with bristles (p<0.05). For the removal of bacteria in BBF-5 formed on PTFE channels, there was not a difference in efficacy for PA removal of the enzymatic and alkalyne detergent and in both situations, all procedures were evaluated effective (p<0.05 ), while water was ineffective for PA removal only in the absence of friction (p>0.05). For EF removal on BEF-5, the enzymatic detergent and water were evaluated effective in all situations; alkaline detergent, was effective in the presence of friction with the pull thru device and bristle brushes (p<0.05). ATP, protein and carbohydrate testing were unable to detect biofilm. Conclusion: Tap water, enzymatic and alkaline detergent were effective for complete BBF-5 and TBF-5 removal in the presence of friction (pull thru or bristle brush) and a flushing pump during the cleaning. Without friction, enzymatic detergent was more effective for EF removal of TBF-5 and BBF-5, alkalyne detergent was more effective for PA removal and water was not effective for both types of bacterial removal. Glutaraldehyde effectively killed the remaining microorganisms after some cleaning combinations were tested.