Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-12T13:54:27Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Ednaldo Santos Filho.pdf: 1283705 bytes, checksum: abc4a4c061b73f6e94d1b835dd3b1e49 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T13:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Ednaldo Santos Filho.pdf: 1283705 bytes, checksum: abc4a4c061b73f6e94d1b835dd3b1e49 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / Paclobutrazol é um regulador do crescimento de plantas que tem baixa mobilidade no solo e, portanto se acumula. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do bioestímulo e do bioaumento na biodegradação de paclobutrazol em solos não saturados. Através da aplicação de um planejamento fatorial 24, as influências da adição de glicerol, meio mineral, inóculo e o tipo de solo foram quantificadas. A adição de glicerol, meio mineral e inóculo aumentou a biodegradação. O maior crescimento foi obtido com adição de glicerol e meio mineral. O meio mineral foi o fator que apresentou o maior efeito sobre a biodegradação. O tipo de solo não foi significativo. Um modelo linear empírico para predizer a eficácia do tratamento foi construído com base nos resultados do planejamento fatorial com o valor de R2 de 98,58 %. A biodegradação máxima (95-96%) foi obtida pela adição do meio mineral e inóculo para ambos os solos utilizados. A estratégia de bioestímulo pela adição do meio mineral foi mais eficiente do que o bioaumento independente do solo utilizado.

Na propriedade rural, onde o leite cru refrigerado fica armazenado até a captação pelo caminhão tanque em coleta a granel, o mesmo é mantido a temperatura de refrigeração entre 1 a 4ºC por longos períodos (até 96 horas), os microrganismos psicrotróficos encontram condições favoráveis para sua multiplicação, produzindo enzimas proteolíticas e lipolíticas termotolerantes, podendo provocar alterações indesejáveis no leite e nos seus derivados. Quando estes microrganismos estão presentes em elevadas populações, pode ser indicativo de baixa qualidade do leite e insatisfatória condições sanitárias para o processamento. Devido a necessidade da melhora da qualidade dos produtos lácteos, objetivou-se a execução desta pesquisa realizando levantamentos sobre o cumprimento dos padrões microbiológicos exigidos pela atual legislação brasileira IN 62 (BRASIL, 2011), pesquisas sobre os microrganismos psicrotróficos, Pseudomonas spp. e produção de enzimas proteolítica e lipolítica por Pseudomonas spp. As coletas foram realizadas em 10 propriedades do Estado de São Paulo na Regional Agrícola do Escritório de Desenvolvimento Rural - EDR Limeira - SP, sendo, 5 propriedades com ordenha manual e 5 propriedades com ordenha mecânica, nos períodos de chuva e seca e em vários pontos durante a obtenção do leite cru refrigerado e também do leite com intervalo de 24 horas até a captação deste leite pelo caminhão. As médias das populações dos microrganismos mesófilos na ordenha manual, foi diferente estatisticamente significativo no leite recém ordenhado (1,52×106 UFC.mL-1) para o leite com 24 horas de armazenamento (2,67×107 UFC.mL-1) no período chuvoso, e na ordenha mecânica, o encontrado foi uma diferença estatisticamente significativa no leite recém ordenhado (3,87×106 UFC.mL-1) para o leite com 24 horas de armazenamento (9,82×108 UFC.mL-1) também no período chuvoso. Nas populações dos microrganismos psicrotróficos, suas médias diferiram estatisticamente na ordenha manual no período da chuva no leite recém ordenhado (1,48×104 UFC.mL-1) para o leite com 48 horas de armazenamento (1,49×105 UFC.mL-1) e na ordenha mecânica, o leite recém ordenhado (8,74×103 UFC.mL-1), com 24 horas de armazenamento (4,33×104 UFC.mL-1) não diferiram entre si e foram diferentes estatisticamente do leite com 48 horas de armazenamento (3,46×105 UFC.mL-1) apresentaram valor elevado, principalmente quando o leite cru refrigerado permanece por longos períodos de armazenamento na propriedade rural, que pode ser um sério fator de comprometimento pela produção de lipases ou proteases principalmente pelas Pseudomonas spp. onde em todos os pontos amostrados foram isolados este microrganismo produzindo enzimas (lipase e/ou protease). A maior porcentagem de atividade lipolítica foi verificada no período seco, já a maior porcentagem de atividade proteolítica foi verificada no período chuvoso. Contudo, deve-se intensificar as medidas de autocontrole para minimizar os efeitos dos microrganismos mesófilos e psicrotróficos sobre a qualidade do leite cru refrigerado e, consequentemente, de seus derivados. / On the farm, where the cold raw milk is stored until the tank truck collects it in bulk, it is kept at refrigeration temperature between 1 and 4°C for extended periods (96 hours), the psychrotrophic microorganisms find favorable conditions for their multiplication, producing proteolytic and lipolytic thermotolerant enzymes, it may cause undesirable changes in milk and its derivatives. When these microorganisms are present in a large population, it can be an indicative of low quality milk and unsatisfactory sanitary conditions for its processing. Due to the need of improving the quality of dairy products, this research was carried out with surveys about fullfilment of microbiological standards required by current Brazilian law IN 62 (BRAZIL, 2011), researches on psychrotrophic microorganisms, Pseudomonas spp. and production of proteolytic and lipolytic enzymes by Pseudomonas spp. Samples were collected in 10 farms in the state of São Paulo in the Regional Agrícola do Escritório de Desenvolvimento Rural - EDR in Limeira - SP, 5 farms with manual milking and 5 farms with mechanical milking; during the rainy and dry periods and in several points during the obtaining of refrigerated raw milk and also milk with a 24-hour-interval before the collection of this milk by the truck. The averages of the mesophilic population in the manual milking were different, statistically significant between the newly expressed milk (1,52×106 UFC.mL-1) and 24 hour-storage milk (2,67×107 UFC.mL-1) in the rainy season, and during mechanical milking, what was found was a statistically significant difference between the newly expressed milk (3,87×106 UFC.mL-1) and 24-hour-storage milk (9,82×108 UFC.mL-1, also in the rainy season. In the populations of psychrotropic microorganisms, the averages statistically differed in manual milking during the period of rain between the newly expressed milk (1,48×104 UFC.mL-1) and 48-hour-storage milk (1,49×105 UFC.mL-1); and during the mechanical milking, newly expressed milk (8,74×103 UFC.mL-1) and 24-hour-storage (4,33×104 UFC.mL-1); were not different and were statistically different from 48-hour-storage milk (3,46×105 UFC.mL-1), they present high value, especially when refrigerated raw milk remains for long storage periods on the farm, which can be a serious impairment factor for the production of lipases and proteases mainly by Pseudomonas spp. where in all the sampling sites these microorganisms were isolated producing enzymes (lipase and/or protease). The highest percentage of lipolytic activity was observed in the dry season; the highest percentage of proteolytic activity was observed during the rainy season. However, the self-control measurementsshould be intensified to minimize the effects of mesophilic and psychrotrophic microorganisms on the quality of refrigerated raw milk and, consequently, its derivatives.

Na propriedade rural, onde o leite cru refrigerado fica armazenado até a captação pelo caminhão tanque em coleta a granel, o mesmo é mantido a temperatura de refrigeração entre 1 a 4ºC por longos períodos (até 96 horas), os microrganismos psicrotróficos encontram condições favoráveis para sua multiplicação, produzindo enzimas proteolíticas e lipolíticas termotolerantes, podendo provocar alterações indesejáveis no leite e nos seus derivados. Quando estes microrganismos estão presentes em elevadas populações, pode ser indicativo de baixa qualidade do leite e insatisfatória condições sanitárias para o processamento. Devido a necessidade da melhora da qualidade dos produtos lácteos, objetivou-se a execução desta pesquisa realizando levantamentos sobre o cumprimento dos padrões microbiológicos exigidos pela atual legislação brasileira IN 62 (BRASIL, 2011), pesquisas sobre os microrganismos psicrotróficos, Pseudomonas spp. e produção de enzimas proteolítica e lipolítica por Pseudomonas spp. As coletas foram realizadas em 10 propriedades do Estado de São Paulo na Regional Agrícola do Escritório de Desenvolvimento Rural - EDR Limeira - SP, sendo, 5 propriedades com ordenha manual e 5 propriedades com ordenha mecânica, nos períodos de chuva e seca e em vários pontos durante a obtenção do leite cru refrigerado e também do leite com intervalo de 24 horas até a captação deste leite pelo caminhão. As médias das populações dos microrganismos mesófilos na ordenha manual, foi diferente estatisticamente significativo no leite recém ordenhado (1,52×106 UFC.mL-1) para o leite com 24 horas de armazenamento (2,67×107 UFC.mL-1) no período chuvoso, e na ordenha mecânica, o encontrado foi uma diferença estatisticamente significativa no leite recém ordenhado (3,87×106 UFC.mL-1) para o leite com 24 horas de armazenamento (9,82×108 UFC.mL-1) também no período chuvoso. Nas populações dos microrganismos psicrotróficos, suas médias diferiram estatisticamente na ordenha manual no período da chuva no leite recém ordenhado (1,48×104 UFC.mL-1) para o leite com 48 horas de armazenamento (1,49×105 UFC.mL-1) e na ordenha mecânica, o leite recém ordenhado (8,74×103 UFC.mL-1), com 24 horas de armazenamento (4,33×104 UFC.mL-1) não diferiram entre si e foram diferentes estatisticamente do leite com 48 horas de armazenamento (3,46×105 UFC.mL-1) apresentaram valor elevado, principalmente quando o leite cru refrigerado permanece por longos períodos de armazenamento na propriedade rural, que pode ser um sério fator de comprometimento pela produção de lipases ou proteases principalmente pelas Pseudomonas spp. onde em todos os pontos amostrados foram isolados este microrganismo produzindo enzimas (lipase e/ou protease). A maior porcentagem de atividade lipolítica foi verificada no período seco, já a maior porcentagem de atividade proteolítica foi verificada no período chuvoso. Contudo, deve-se intensificar as medidas de autocontrole para minimizar os efeitos dos microrganismos mesófilos e psicrotróficos sobre a qualidade do leite cru refrigerado e, consequentemente, de seus derivados. / On the farm, where the cold raw milk is stored until the tank truck collects it in bulk, it is kept at refrigeration temperature between 1 and 4°C for extended periods (96 hours), the psychrotrophic microorganisms find favorable conditions for their multiplication, producing proteolytic and lipolytic thermotolerant enzymes, it may cause undesirable changes in milk and its derivatives. When these microorganisms are present in a large population, it can be an indicative of low quality milk and unsatisfactory sanitary conditions for its processing. Due to the need of improving the quality of dairy products, this research was carried out with surveys about fullfilment of microbiological standards required by current Brazilian law IN 62 (BRAZIL, 2011), researches on psychrotrophic microorganisms, Pseudomonas spp. and production of proteolytic and lipolytic enzymes by Pseudomonas spp. Samples were collected in 10 farms in the state of São Paulo in the Regional Agrícola do Escritório de Desenvolvimento Rural - EDR in Limeira - SP, 5 farms with manual milking and 5 farms with mechanical milking; during the rainy and dry periods and in several points during the obtaining of refrigerated raw milk and also milk with a 24-hour-interval before the collection of this milk by the truck. The averages of the mesophilic population in the manual milking were different, statistically significant between the newly expressed milk (1,52×106 UFC.mL-1) and 24 hour-storage milk (2,67×107 UFC.mL-1) in the rainy season, and during mechanical milking, what was found was a statistically significant difference between the newly expressed milk (3,87×106 UFC.mL-1) and 24-hour-storage milk (9,82×108 UFC.mL-1, also in the rainy season. In the populations of psychrotropic microorganisms, the averages statistically differed in manual milking during the period of rain between the newly expressed milk (1,48×104 UFC.mL-1) and 48-hour-storage milk (1,49×105 UFC.mL-1); and during the mechanical milking, newly expressed milk (8,74×103 UFC.mL-1) and 24-hour-storage (4,33×104 UFC.mL-1); were not different and were statistically different from 48-hour-storage milk (3,46×105 UFC.mL-1), they present high value, especially when refrigerated raw milk remains for long storage periods on the farm, which can be a serious impairment factor for the production of lipases and proteases mainly by Pseudomonas spp. where in all the sampling sites these microorganisms were isolated producing enzymes (lipase and/or protease). The highest percentage of lipolytic activity was observed in the dry season; the highest percentage of proteolytic activity was observed during the rainy season. However, the self-control measurementsshould be intensified to minimize the effects of mesophilic and psychrotrophic microorganisms on the quality of refrigerated raw milk and, consequently, its derivatives.

Submitted by MURILO RAPHAEL DE MELO null (engenhariasp@piraflora.com.br) on 2017-03-29T19:30:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Modelo novo Final.pdf: 1070767 bytes, checksum: 9448e5eb4a8f905c67d161d2933a9827 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-30T18:20:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 melo_mr_me_bot.pdf: 1070767 bytes, checksum: 9448e5eb4a8f905c67d161d2933a9827 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T18:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 melo_mr_me_bot.pdf: 1070767 bytes, checksum: 9448e5eb4a8f905c67d161d2933a9827 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Um dos fatores que mais contribuem para queda da produtividade em mudas de Eucalyptus spp. são as doenças. Nos últimos anos tem se observado o aumento gradativo de doenças de origem bacteriana, principalmente de ocorrência foliar. A mancha foliar bacteriana ocorrem em mudas de eucalipto em todas as fases de produção do viveiro, podendo facilmente ser levada a campo, prejudicando o desenvolvimento inicial da muda. No presente estudo foi avaliado o efeito da severidade de bacteriose e da desfolha no crescimento pós-plantio de mudas de Eucalipto. As plantas avaliadas apresentaram um retardo no desenvolvimento devido a doença e a desfolha, no entanto, mantendo a adubação, após a recuperação, as mudas tiveram seu crescimento normalizado. / Diseases are one of the factors that most contribute to decrease the Eucalyptus spp. productivity. Now a day observe the gradual increase of bacterial origin diseases, mainly of foliar occurrence. The bacterial leaf spot occurs in eucalyptus seedlings at all stages of nursery production, and it can easily take to the field, damaging the initial development of the seedlings. In this study was evaluated the effect of bacterial leaf spot severity and defoliation on post-planting growth of Eucalyptus seedlings. The evaluated plants presented a delay in the development due to disease and defoliation; however, maintaining the fertilization, after the recovery, the seedlings had their growth normalized.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 859271 bytes, checksum: bc073f10b3e793f3a635f6735a9b85b7 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The application of refrigeration as a tool to preserve the microbiological quality of goat milk during storage and transportation determined the selection of a microbiota typically psychrotrophic in this product. Psychrotrophic microorganisms are potential producers of proteolytic enzymes, usually characterized by being heat resistant and responsible for the deterioration of milk casein even after heat treatments commonlymused at dairies, such as pasteurization and ultra-high-temperature. Pseudomonas spp. are considered the main psychrotrophic and proteolytic microorganisms present in milk. This study aimed to evaluate the microbiological quality of goat milk, obtain autochthonous Pseudomonas spp. isolates of this product and characterize their proteolytic activity. Twelve farms with activity of dairy goat were selected in regions of Muriaé and Viçosa, Minas Gerais, of which 61 samples of goat milk were collected and subjected to microbiological analysis for mesophilic aerobes counts, enterobacteriaceae, total coliforms, Escherichia coli, and proteolytic psychrotrophs, and estimatives of total and proteolytic Pseudomonas. The mean counts obtained for the samples were: 5.04 log CFU/mL for mesophilic aerobes, 3.34 log CFU/mL for enterobacteriaceae, 2.85 log CFU/mL for total coliforms, 0.22 log CFU/ml for E. coli, 3.62 log CFU/mL for total psychrotrophs, 2.73 log CFU/mL for proteolytic psychrotrophs, 3.87 log CFU/mL for Pseudomonas, and 3.43 log CFU/mL for proteolytic Pseudomonas. Although the average of mesophilic aerobes was below the limit recommended by the present Brazilian legislation (5.70 log CFU/mL), the samples of goat milk showed high counts of hygiene indicator microorganisms, which shows inadequate hygienic procedures during the different stages of production and storage. In 22 samples of raw milk the counts of proteolytic psychrotrophs accounted for over 50% of the counts of psychrotrophic, indicating the proteolytic potential of this group in goat milk. The same relationship was observed concerning the presence of proteolytic activity of Pseudomonas spp. which in 27 samples this ratio was greater than 50% of the estimated total counts of Pseudomonas. Considering the plates used for enumeration of Pseudomonas, 496 colonies that showed proteolytic activity were selected, purified and the cultures obtained were subjected to the following tests for preliminary identification:morphology by Gram staining, oxidase and glucose fermentation. Based on these results, 107 isolates were initially identified as Pseudomonas spp., and subjected to rep-PCR to characterize their genetic profiles. Considering similarity rates between 80 and 85%, 33 different genetic profiles were characterized; 36 isolates showed no genetic profile with the rep-PCR protocol used. The isolates were also subjected to PCR for identification in species level with specific primers for P. aeruginosa (38 isolates identified) and P. fluorescens (4 isolates); 61 isolates showed amplification products for both reactions, and 4 for none, and were considered as Pseudomonas spp. based on the laboratory tests during screening. All isolates were subjected to PCR for detection of the apr gene, responsible for encoding the alkaline metalloprotease enzyme, identifying 41 (38.3%) positives. Even isolates that showed no apr gene were capable of producing proteolytic enzymes at 7, 25 or 35 °C; all isolates were able to produce proteases at 25 °C, 72 at 7° and 85 at 35°C. The results made it possible to determine hygienic shortcomings in the initial stages of the production chain of goat milk, besides the relevant participation of psychrotrophic and proteolytic microorganisms in the microbiota of this product. The proteolytic activity of Pseudomonas spp. isolates of goat milk was characterized due to the presence of the apr gene and the proteolytic activity at different incubation temperatures. / A aplicação da refrigeração como ferramenta para conservação da qualidade microbiológica do leite caprino durante a estocagem e transporte determinou a seleção de uma microbiota tipicamente psicrotrófica nesse produto. Micro-organismos psicrotróficos são potenciais produtores de enzimas proteolíticas, caracterizadas usualmente por serem termo-resistentes, e responsáveis pela deterioração da caseína do leite mesmo após os tratamentos térmicos mais utilizados em laticínios, como a pasteurização e a ultra-alta-temperatura. Pseudomonas spp. são considerados os principais micro-organismos psicrotróficos e proteolíticos presentes em leite. O presente estudo teve como objetivos avaliar a qualidade microbiológica de leite de cabra, obter isolados de Pseudomonas spp. autóctones desse produto e caracterizar sua atividade e potencial proteolítico. Doze propriedades rurais com atividade de caprinocultura leiteira foram selecionadas nas regiões de Viçosa e Muriaé, Minas Gerais, das quais 61 amostras de leite de cabra foram coletadas e submetidas a análises microbiológicas para contagens de aeróbios mesófilos, enterobactérias, coliformes, Escherichia coli, psicrotróficos totais e proteolíticos, e estimativas de Pseudomonas totais e proteolíticos. As médias das contagens obtidas para todas as amostras foram: 5,04 log UFC/mL para aeróbios mesófilos, 3,34 log UFC/mL para enterobactérias, 2,85 log FC/mL para coliformes, 0,22 log UFC/mL para E. coli, 3,62 log UFC/mL para psicrotróficos totais, 2,73 log UFC/mL para psicrotróficos proteolíticos, 3,87 log UFC/mL para Pseudomonas e 3,43 log UFC/mL para Pseudomonas proteolíticos. Embora a média de aeróbios mesófilos tenha sido inferior ao limite recomendado pela legislação brasileira vigente (5,70 log UFC/mL), as amostras de leite de cabra apresentaram altas contagens de micro-organismos indicadores de higiene, o que demonstra deficiências higiênicas durante as diferentes etapas de produção e estocagem desse produto. Em 22 amostras de leite cru as contagens de psicrotróficos proteolíticos representaram mais de 50% das contagens de psicrotróficos, indicando o potencial proteolítico desse grupo em leite de cabra. A mesma relação foi observada em relação à presença de atividade proteolítica de Pseudomonas spp., que em 27 amostras essa proporção foi maior que 50% das contagens totais estimadas de Pseudomonas. Considerando as placas utilizadas para enumeração de Pseudomonas, 496 colônias que apresentaram atividade proteolítica foram selecionadas, purificadas e as culturas obtidas submetidas aos seguintes testes para identificação preliminar: morfologia pela coloração de Gram, oxidase e fermentação de glicose. Baseado nesses resultados, 107 isolados foram inicialmente identificados como Pseudomonas spp., e submetidos a rep-PCR para caracterização de seus perfis genéticos. Considerando taxas de similaridade entre 80 e 85%, 33 perfis genéticos diferentes foram caracterizados; 36 isolados não apresentaram perfil genético com o protocolo de rep-PCR utilizado. Os isolados ainda foram submetidos a PCR para identificação de espécies com primers específicos para P. aeruginosa (38 isolados identificados) e P. fluorescens (4 isolados); 61 isolados apresentaram produtos de amplificação para ambas as reações, e 4 para nenhuma, e foram considerados como Pseudomonas spp. considerando os testes laboratoriais realizados na triagem. Todos os isolados foram submetidos a PCR para detecção do gene apr, responsável pelam codificação da enzima metaloprotease alcalina, sendo identificados 41 (38,3%) positivos. Mesmo isolados que não apresentaram gene apr foram capazes de produzir enzimas proteolíticas a 7, 25 ou 35 °C; todos os isolados foram capazes de produzir proteases a 25 °C, 72 a 7 °C e 85 a 35 °C. Os resultados obtidos permitiram determinar deficiências higiênicas nas etapas iniciais da cadeia produtiva do leite de cabra, além da relevante participação de micro-organismos psicrotróficos e proteolíticos na microbiota desse produto. A atividade proteolítica de isolados de Pseudomonas spp. de leite de cabra foi caracterizada devido a presença do gene apr e pela atividade proteolítica em diferentes temperaturas de incubação.

A incorporação de substâncias antimicrobianas, entre elas os óleos essenciais, em embalagens tem como objetivo minimizar a contaminação microbiana em alimentos. No entanto, essa utilização é limitada por critérios sensoriais, sendo necessário determinar a concentração mínima necessária para inibir o desenvolvimento de micro-organismos sem afetar sensorialmente as características do alimento. Assim, os objetivos dessa pesquisa foram: determinar a concentração inibitória mínima (CIM) de óleos essenciais (OE) para Listeria monocytogenes (LM); avaliar do efeito da combinação de óleos essenciais para a redução da população de LM; avaliar a combinação de compostos ativos presentes em óleos essenciais para a inibição de LM, Pseudomonas spp e Salmonella spp; avaliar in vitro e in situ a eficiência antimicrobiana do filme à base de alginato incorporado de compostos ativos presentes em óleos essenciais; determinar a disponibilidade dos compostos ativos incorporados ao filme pela determinação dos compostos fenólicos totais; caracterizar o filme frente às propriedades mecânicas e propriedades de barreira, e verificar a aceitação pelo consumidor, através da análise sensorial, de fatias de salame embaladas com o filme antimicrobiano. Constatou-se que a combinação de eugenol (0,01%) e limoneno (0,04%) apresentou um maior efeito para a redução da população de LM comparado ao uso individual desses compostos, confirmando, portanto, a existência de sinergismo entre esses dois compostos. Em relação à Pseudomonas spp, o sinergismo foi constatado quando as concentrações de eugenol (0,15%) e de limoneno (0,30%) foram utilizadas, no entanto, para Salmonella spp o mesmo efeito não foi observado. Em ensaios in vitro apesar do aumento na concentração de eugenol e limoneno incorporados à matriz do filme, não houve diferença significativa para os valores de zona de inibição antimicrobiana porém, em ensaios in situ, a utilização desse filme como embalagem primária promoveu a redução de 2 log UFC/g da população de LM até o 10º dia de análise permanecendo constante até o 30º dia o que não ocorreu com a combinação de eugenol (0,15%) e limoneno (0,3%). A quantificação dos compostos fenólicos totais nas amostras mostrou que há correlação entre o teor de compostos fenólicos extraídos da amostra do filme e o comportamento de LM. As propriedades mecânicas e de barreira do filme à base de alginato não foram significativamente afetadas pelas concentrações de eugenol e limoneno avaliadas neste estudo. O sabor, o aroma e a aparência das amostras de salame foram aceitos pelos provadores mostrando que o uso do filme à base de alginato incorporado com eugenol e limoneno é viável para a aplicação como embalagem antimicrobiana para o controle de L. monocytogenes em salame fatiado. Este resultado é considerado importante, pois em alimentos com atividade de água e valores de pH adequados à multiplicação desse patógeno e armazenados sob refrigeração, a temperatura é capaz de selecionar a microbiota presente no alimento, favorecendo a multiplicação de micro-organismos psicrotróficos, como L. monocytogenes. / The incorporation of antimicrobial substances in packages aims at reducing food microbial contamination among which the phenolic compounds extract from plants have received special attention being natural and attending consumer demand. However, the use of these compounds is limited by sensory criteria and it is necessary to determine the minimum concentration required to inhibit the growth of microorganisms without affecting the sensory characteristics of the food. The aim of this research were: to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of essential oils (EO) for Listeria monocytogenes (LM); to evaluate effect of the combination of essential oils in order to reduce LM population; to evaluate the active compounds combination for the inhibition of LM, Pseudomonas spp, and Salmonella spp; to evaluate the antimicrobial efficiency in vitro and in situ of the alginate film incorporated with the active compounds; to determine the availability of the active compounds incorporated into the film for the determination of total phenolic compounds; to characterize the mechanical and barrier properties of the film, and to verify consumer acceptance of slices of salami packaged with the antimicrobial film. The combination of eugenol (0.01%) and limonene (0.04%) showed a greater effect for reducing LM population compared to the individual use of these compounds, confirming the existence of synergism between these two compounds. Regarding Pseudomonas spp, synergism was observed when the concentrations of eugenol (0.15%) and limonene (0.30%) were used, however, the same effect was not observed for Salmonella spp. In in vitro tests, despite of the increase in the concentration of limonene and eugenol incorporated in the film matrix, no significant difference for the antimicrobial inhibition zone values was observed. In in situ tests, the film containing eugenol (0.3%) and limonene (0.6%) promoted the reduction of 2 log CFU/g of LM population in sliced salami, while the combination of eugenol (0.15%) and limonene (0.3%) did not have the same effect. The quantification of the phenolic compounds in the film samples showed that there is correlation between the content of phenolic compounds extracted from the film sample and LM behavior. The mechanical properties of the barrier film and the alginate were not significantly affected by eugenol, and limonene concentrations evaluated in this study. The taste, flavor and appearance of the salami samples were accepted by the panel showing that the use of the alginate-based film incorporated with limonene and eugenol are feasible for use as antimicrobial packaging for the control of L. monocytogenes in sliced salami. This is an important result, because in food matrix with water activity and pH suitable for the pathogen growth, the storage under refrigerated condition is able to select the psycrothophic microorganisms, such as L. monocytogenes.

Unraveling soil microbial ecology is essential for improving sustainable agricultural productivity. Community-based studies revolutionized this field in the last decades, but much is yet to be disclosed. This thesis proposed an approach to increase the resolution of such studies by combining 16S rDNA high-throughput sequencing and population genomics, aiming to further explore the differences pointed by community analyses, as well as to overcome the limitations of using operational taxonomic units (OTUs) as ecological entities, and to introduce the evolutionary thinking in microbial ecology. Our main goal was to understand the features that make bacteria able to colonize sugarcane rhizosphere or live saprophytically in bulk soil. Rhizosphere and bulk soil are contrasting habitats for microbial life as they are highly distinct in its physical, chemical and consequently biological characteristics. Our results indicated that sugarcane shapes the rhizosphere microbiome and metabolism of D-galacturonic acid is a key function for colonizing this niche. Among the taxa prevailing in the rhizosphere, Pseudomonas genus was targeted for a more detailed study considering its known attributes for plant growth promotion. Seventy-six fluorescent Pseudomonas spp. were isolated and submitted to whole genome sequencing (WGS). A comparative genomic analysis was performed between populations from rhizosphere and bulk soil. Phylogenetic analyses classified the isolates in the P. fluorescens (57) or P. putida (19) groups. Twelve putative new species and two new proposed P. fluorescens subgroups were found in the prospected tropical soil. Comparative genomics revealed that phosphatases or xylose-utilization genes were significantly enriched in the rhizosphere and bulk soil populations of the P. fluorescens group, respectively. D-galactonate catabolism was higher in the rhizosphere population of the P. putida group based on both genotypic and phenotypic results. Growth in D-xylose was further explored using genetic modified strains and confirmed that this sugar is more used by members of the bulk soil than the rhizosphere population of the P. fluorescens group, a pattern also observed in the bulk soil microbiome. In summary, these findings constitute a step forward in understanding the ecology of rhizosphere and bulk soil bacteria, by overcoming some limitations of community-based analyses and showing genomic differences between bacterial populations of these habitats. / Desvendar a ecologia microbiana do solo é essencial para aumentar a produtividade agrícola sustentável. Estudos baseados em comunidades revolucionaram esse campo nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser revelado. Esta tese propôs uma abordagem para aumentar a resolução desses estudos, combinando sequenciamento em larga escala de rDNA 16S e genômica populacional, com o objetivo de explorar mais a fundo as diferenças apontadas por análises de comunidades, assim como superar as limitações do uso de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) como entidades ecológicas e introduzir o pensamento evolutivo na ecologia microbiana. Nossa principal meta foi entender as características que tornam as bactérias hábeis em colonizar a rizosfera de cana-de-açúcar ou viver no solo saprofiticamente. Rizosfera e solo são hábitats contrastantes para a vida microbiana, já que são altamente distintos em suas características físicas, químicas e, consequentemente, biológicas. Nossos resultados indicaram que a cana-de-açúcar modifica o microbioma da rizosfera e o metabolismo do ácido D-galacturônico é uma função chave para colonizar este nicho. Dentre os táxons que prevalecem na rizosfera, o gênero Pseudomonas foi escolhido para um estudo mais detalhado, considerando os seus atributos de promoção de crescimento de plantas. Setenta e seis Pseudomonas spp. fluorescentes foram isoladas e submetidas ao sequenciamento do genoma. Uma análise de genômica comparativa foi realizada entre as populações obtidas do solo e rizosfera. As análises filogenéticas classificaram os isolados nos grupos P. fluorescens (57) ou P. putida (19). Doze prováveis novas espécies e dois novos subgrupos propostos de P. fluorescens foram encontrados no solo tropical prospectado. A genômica comparativa revelou que genes de fosfatases e de uso de xilose foram significativamente enriquecidos nas populações da rizosfera e solo do grupo P. fluorescens, respectivamente. O catabolismo do ácido D-galactônico foi maior na população da rizosfera do grupo P. putida, baseado tanto em resultados genotípicos quanto fenotípicos. O crescimento em D-xilose foi mais explorado usando linhagens geneticamente modificadas e confirmou que este açúcar é mais utilizado por membros da população do solo do que da rizosfera no grupo P. fluorescens, um padrão também observado no microbioma do solo. Em resumo, essas descobertas constituem um passo adiante no entendimento da ecologia bacteriana do solo e rizosfera, por superar algumas limitações de análises de comunidades e mostrar diferenças genômicas entre populações bacterianas destes hábitats.

Unraveling soil microbial ecology is essential for improving sustainable agricultural productivity. Community-based studies revolutionized this field in the last decades, but much is yet to be disclosed. This thesis proposed an approach to increase the resolution of such studies by combining 16S rDNA high-throughput sequencing and population genomics, aiming to further explore the differences pointed by community analyses, as well as to overcome the limitations of using operational taxonomic units (OTUs) as ecological entities, and to introduce the evolutionary thinking in microbial ecology. Our main goal was to understand the features that make bacteria able to colonize sugarcane rhizosphere or live saprophytically in bulk soil. Rhizosphere and bulk soil are contrasting habitats for microbial life as they are highly distinct in its physical, chemical and consequently biological characteristics. Our results indicated that sugarcane shapes the rhizosphere microbiome and metabolism of D-galacturonic acid is a key function for colonizing this niche. Among the taxa prevailing in the rhizosphere, Pseudomonas genus was targeted for a more detailed study considering its known attributes for plant growth promotion. Seventy-six fluorescent Pseudomonas spp. were isolated and submitted to whole genome sequencing (WGS). A comparative genomic analysis was performed between populations from rhizosphere and bulk soil. Phylogenetic analyses classified the isolates in the P. fluorescens (57) or P. putida (19) groups. Twelve putative new species and two new proposed P. fluorescens subgroups were found in the prospected tropical soil. Comparative genomics revealed that phosphatases or xylose-utilization genes were significantly enriched in the rhizosphere and bulk soil populations of the P. fluorescens group, respectively. D-galactonate catabolism was higher in the rhizosphere population of the P. putida group based on both genotypic and phenotypic results. Growth in D-xylose was further explored using genetic modified strains and confirmed that this sugar is more used by members of the bulk soil than the rhizosphere population of the P. fluorescens group, a pattern also observed in the bulk soil microbiome. In summary, these findings constitute a step forward in understanding the ecology of rhizosphere and bulk soil bacteria, by overcoming some limitations of community-based analyses and showing genomic differences between bacterial populations of these habitats. / Desvendar a ecologia microbiana do solo é essencial para aumentar a produtividade agrícola sustentável. Estudos baseados em comunidades revolucionaram esse campo nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser revelado. Esta tese propôs uma abordagem para aumentar a resolução desses estudos, combinando sequenciamento em larga escala de rDNA 16S e genômica populacional, com o objetivo de explorar mais a fundo as diferenças apontadas por análises de comunidades, assim como superar as limitações do uso de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) como entidades ecológicas e introduzir o pensamento evolutivo na ecologia microbiana. Nossa principal meta foi entender as características que tornam as bactérias hábeis em colonizar a rizosfera de cana-de-açúcar ou viver no solo saprofiticamente. Rizosfera e solo são hábitats contrastantes para a vida microbiana, já que são altamente distintos em suas características físicas, químicas e, consequentemente, biológicas. Nossos resultados indicaram que a cana-de-açúcar modifica o microbioma da rizosfera e o metabolismo do ácido D-galacturônico é uma função chave para colonizar este nicho. Dentre os táxons que prevalecem na rizosfera, o gênero Pseudomonas foi escolhido para um estudo mais detalhado, considerando os seus atributos de promoção de crescimento de plantas. Setenta e seis Pseudomonas spp. fluorescentes foram isoladas e submetidas ao sequenciamento do genoma. Uma análise de genômica comparativa foi realizada entre as populações obtidas do solo e rizosfera. As análises filogenéticas classificaram os isolados nos grupos P. fluorescens (57) ou P. putida (19). Doze prováveis novas espécies e dois novos subgrupos propostos de P. fluorescens foram encontrados no solo tropical prospectado. A genômica comparativa revelou que genes de fosfatases e de uso de xilose foram significativamente enriquecidos nas populações da rizosfera e solo do grupo P. fluorescens, respectivamente. O catabolismo do ácido D-galactônico foi maior na população da rizosfera do grupo P. putida, baseado tanto em resultados genotípicos quanto fenotípicos. O crescimento em D-xilose foi mais explorado usando linhagens geneticamente modificadas e confirmou que este açúcar é mais utilizado por membros da população do solo do que da rizosfera no grupo P. fluorescens, um padrão também observado no microbioma do solo. Em resumo, essas descobertas constituem um passo adiante no entendimento da ecologia bacteriana do solo e rizosfera, por superar algumas limitações de análises de comunidades e mostrar diferenças genômicas entre populações bacterianas destes hábitats.

A incorporação de substâncias antimicrobianas, entre elas os óleos essenciais, em embalagens tem como objetivo minimizar a contaminação microbiana em alimentos. No entanto, essa utilização é limitada por critérios sensoriais, sendo necessário determinar a concentração mínima necessária para inibir o desenvolvimento de micro-organismos sem afetar sensorialmente as características do alimento. Assim, os objetivos dessa pesquisa foram: determinar a concentração inibitória mínima (CIM) de óleos essenciais (OE) para Listeria monocytogenes (LM); avaliar do efeito da combinação de óleos essenciais para a redução da população de LM; avaliar a combinação de compostos ativos presentes em óleos essenciais para a inibição de LM, Pseudomonas spp e Salmonella spp; avaliar in vitro e in situ a eficiência antimicrobiana do filme à base de alginato incorporado de compostos ativos presentes em óleos essenciais; determinar a disponibilidade dos compostos ativos incorporados ao filme pela determinação dos compostos fenólicos totais; caracterizar o filme frente às propriedades mecânicas e propriedades de barreira, e verificar a aceitação pelo consumidor, através da análise sensorial, de fatias de salame embaladas com o filme antimicrobiano. Constatou-se que a combinação de eugenol (0,01%) e limoneno (0,04%) apresentou um maior efeito para a redução da população de LM comparado ao uso individual desses compostos, confirmando, portanto, a existência de sinergismo entre esses dois compostos. Em relação à Pseudomonas spp, o sinergismo foi constatado quando as concentrações de eugenol (0,15%) e de limoneno (0,30%) foram utilizadas, no entanto, para Salmonella spp o mesmo efeito não foi observado. Em ensaios in vitro apesar do aumento na concentração de eugenol e limoneno incorporados à matriz do filme, não houve diferença significativa para os valores de zona de inibição antimicrobiana porém, em ensaios in situ, a utilização desse filme como embalagem primária promoveu a redução de 2 log UFC/g da população de LM até o 10º dia de análise permanecendo constante até o 30º dia o que não ocorreu com a combinação de eugenol (0,15%) e limoneno (0,3%). A quantificação dos compostos fenólicos totais nas amostras mostrou que há correlação entre o teor de compostos fenólicos extraídos da amostra do filme e o comportamento de LM. As propriedades mecânicas e de barreira do filme à base de alginato não foram significativamente afetadas pelas concentrações de eugenol e limoneno avaliadas neste estudo. O sabor, o aroma e a aparência das amostras de salame foram aceitos pelos provadores mostrando que o uso do filme à base de alginato incorporado com eugenol e limoneno é viável para a aplicação como embalagem antimicrobiana para o controle de L. monocytogenes em salame fatiado. Este resultado é considerado importante, pois em alimentos com atividade de água e valores de pH adequados à multiplicação desse patógeno e armazenados sob refrigeração, a temperatura é capaz de selecionar a microbiota presente no alimento, favorecendo a multiplicação de micro-organismos psicrotróficos, como L. monocytogenes. / The incorporation of antimicrobial substances in packages aims at reducing food microbial contamination among which the phenolic compounds extract from plants have received special attention being natural and attending consumer demand. However, the use of these compounds is limited by sensory criteria and it is necessary to determine the minimum concentration required to inhibit the growth of microorganisms without affecting the sensory characteristics of the food. The aim of this research were: to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of essential oils (EO) for Listeria monocytogenes (LM); to evaluate effect of the combination of essential oils in order to reduce LM population; to evaluate the active compounds combination for the inhibition of LM, Pseudomonas spp, and Salmonella spp; to evaluate the antimicrobial efficiency in vitro and in situ of the alginate film incorporated with the active compounds; to determine the availability of the active compounds incorporated into the film for the determination of total phenolic compounds; to characterize the mechanical and barrier properties of the film, and to verify consumer acceptance of slices of salami packaged with the antimicrobial film. The combination of eugenol (0.01%) and limonene (0.04%) showed a greater effect for reducing LM population compared to the individual use of these compounds, confirming the existence of synergism between these two compounds. Regarding Pseudomonas spp, synergism was observed when the concentrations of eugenol (0.15%) and limonene (0.30%) were used, however, the same effect was not observed for Salmonella spp. In in vitro tests, despite of the increase in the concentration of limonene and eugenol incorporated in the film matrix, no significant difference for the antimicrobial inhibition zone values was observed. In in situ tests, the film containing eugenol (0.3%) and limonene (0.6%) promoted the reduction of 2 log CFU/g of LM population in sliced salami, while the combination of eugenol (0.15%) and limonene (0.3%) did not have the same effect. The quantification of the phenolic compounds in the film samples showed that there is correlation between the content of phenolic compounds extracted from the film sample and LM behavior. The mechanical properties of the barrier film and the alginate were not significantly affected by eugenol, and limonene concentrations evaluated in this study. The taste, flavor and appearance of the salami samples were accepted by the panel showing that the use of the alginate-based film incorporated with limonene and eugenol are feasible for use as antimicrobial packaging for the control of L. monocytogenes in sliced salami. This is an important result, because in food matrix with water activity and pH suitable for the pathogen growth, the storage under refrigerated condition is able to select the psycrothophic microorganisms, such as L. monocytogenes.

Bacteria produce a range of surface-active compounds called biosurfactants that reduce the surface tension of liquid and exhibit different oil-water behaviours. These are used in various biotechnological applications including agriculture, cosmetics, medical and food. A recent study has predicted a limit to bacterial surface tension-reducing ability. If this limit exists, it has strong negative consequences in surveys for more active compounds. In this work, the aim is to (i) investigate this prediction more robustly by using chemical media and (ii) study the diversity amongst the best-performing surfactants produced by Pseudomonas spp. with the intention of finding novel surfactants that could be used in different biotechnological applications. A total of 251 Pseudomonas spp. were isolated from soil. Strains were first screened for liquid surface tension-reducing ability (LSTRA) using qualitative drop-collapse assay before quantitative surface tension measurement. Of the 58 LSTRA strains, only 46 significantly reduced the surface tension of sterile media. Individual Distribution Identification (IDI) analysis was used to determine the predicted limit for surfactant activity in KB* and M9Glu media, and results were found to be in agreement with earlier studies. To investigate the chemical structural diversity amongst the best performing surfactants, a collection of 25 key strains producing a limited range of very low surface tension in liquid culture media (~24 – 26 mN/m) were examined. Initial phenotypic characterisation including biochemical, metabolic profiling and 16S rDNA sequencing confirmed strains were a diverse collection of Pseudomonas spp. A series of behaviour assays including emulsion formation, foam stabilisation and oil displacement assays to investigate behavioural diversity among surfactants expressed by the key strains were then undertaken. For the oil displacement, diesel, mineral, vegetable, and used lubricating oils were tested with the underlying aqueous layer containing 0 or 200 mM NaCl at pH 6.0 or 8.0 to reflect a range of biotechnological applications and conditions. Analysis of variance of the emulsion indices, foam stabilisation and oil displacement data showed significant difference in surfactant behaviour among the key surfactant-expressing strains (P < 0.001). Moreover, Hierarchical Cluster Analysis (HCA) was used to produce a constellation dendrogram in which isolates were grouped according to similarities in phenotype and surfactant behaviour. Critically, this resulted in more groups (≥ 5 groups) than could be explained by statistically significant differences in mean surface tensions (previously determined by ANOVA and Tukey-Kramer HSD, alpha = 0.05). These findings provide strong evidence that the key strains were expressing structurally more than one type of surfactant with differing air-water and oil-water behaviours. Similarly, in vitro surfactant characterisation within a range of pH and salt concentrations confirmed diversity among strains (P < 0.001). Investigating surfactant potential by a two-way behaviour cluster dendrogram resulted in more diversity among oil types than the conditions used. These findings indicate that bioprospecting surfactants by screening only the more active compounds is likely to reveal a range of functionalities.