A Terra Preta Antropogênica (TPA) é considerada um dos solos mais férteis do mundo e recebe essa denominação por ser originada da ação antrópica, provavelmente de populações pré-colombianas que viveram nestes sítios arqueológicos. O crescente aumento por agricultura sustentável torna a utilização de bactérias produtoras de antibióticos uma alternativa de controle para doenças de plantas. Pirrolnitrina (PRN) é um antibiótico que tem ampla atividade antimicrobiana produzida por várias estirpes de Burkholderia e Pseudomonas que foram isoladas de diferentes solos. Entretanto, não se tem conhecimento de isolados bacterianos de TPA que produzem PRN, assim com, sobre a ecologia e freqüência do gene para este antibiótico. A PRN é codificada por um operon composto por 4 genes sendo o gene prnD responsável por catalisar a oxidação que forma a pirrolnitrina. Neste trabalho, foi estudado o gene prnD através de métodos dependente e independente de cultivo. Foram utilizados isolados bacterianos para detectar o gene prnD através de PCR convencional e a identificação feita pelo seqüenciamento. As bactérias com amplificação positiva tiveram suas sequências do gene analisadas no programa MOTHUR o qual reuniu as em 10 grupos. Um representante de cada grupo foi empregado no teste de antagonismo contra o fitopatógeno Fusarium oxysporum. Amostras de solo de TPA e seus solos adjacentes foram coletados de dois sítios: Caldeirão Capoeira (floresta secundária por mais de 20 anos) e Cultivado (cultivado com mandioca por pelo menos 30 anos). Os DNAs totais das amostras de solo extraído foram usados como molde nas reações de PCR quantitativo em tempo real para verificar a abundância do gene prnD nas amostras de solo. Em amostras de solo também foi quantificado o gene 16S rRNA. No estudo dependente de cultivo, do total de 219 isolados (175 Burkholderia e 44 Pseudomonas), 60 isolados do gênero Burkholderia e 3 de Pseudomonas exibiram amplificação positiva. A análise filogenética do gene prnD mostrou que a maioria das seqüências obtidas deste estudo não agruparam com as seqüências do banco de dados do GenBank indicando que há diversidade do gene prnD nos isolados de solos amazônicos e que podem ser distintos dos descritos anteriormente. O teste de antagonismo demonstrou que isolados com potencial genético para produção de pirrolnitrina também são bioativos contra Fusarium oxysporum, apresentando forte atividade antimicrobiana. No estudo independente de cultivo, no sítio Caldeirão Cultivado, solo de TPA apresentou maior número de cópias do gene prnD e do gene 16S rRNA em relação ao solo ADJ. No sítio Caldeirão Capoeira, o solo adjacente apresentou maior quantidade do gene prnD (1,74x105 cópias/g solo) que o solo de TPA (2,48x104 cópias/ g de solo), no entanto, na TPA as bactérias totais foram mais abundante. Estes resultados evidenciam que a metodologia de PCR quantitativo em tempo real desenvolvida foi altamente sensível e específica permitindo a detecção de diferenças sensíveis e significativas entre os solos na quantificação do gene prnD. A abundância do gene prnD correlacionou significativamente com parâmetros químicos do solo tais como pH, fósforo, cálcio, magnésio e micronutrientes / Anthropogenic Dark Earth (ADE) is considered one of the world\'s most fertile soils and receives this name because it originated from human action, probably by pre-Columbian populations who lived in these archaeological sites. Because of the common trend in agriculture towards sustainability antibiotic-producing bacteria is an alternative for biocontrol to plant diseases. Pyrrolnitrin (PRN) is a broad-spectrum antibiotic produced by various strains of Burkholderia and Pseudomonas that have been isolated from different soils. However, little is known about PRN-producing bacteria screened from ADE, even as the ecology and frequency of pyrrolnitrin gene. PNR is encoded by an operon comprised by four genes and prnD gene is responsible for catalyze the oxidation to form pyrrolnitrin. In this work, we studied the gene prnD through culture dependent and independent methods. Conventional PCR were established to detect prnD gene in bacterial isolates screened in ADE and their adjacent soils (ADJ) and identification were done by sequencing. Based on the results generated by MOTHUR prnD sequences from isolates were grouped into 10 groups. A representative of each group was used in the test of antagonism against the plant pathogen Fusarium oxysporum. Soil samples of ADE and its adjacent soils were collected from two sites: Caldeirão Capoeira (secondary forest for over 20 years) and Caldeirão Cultivado (cultivated with cassava for at least 30 years). The total DNA extracted from soil samples was used as template in quantitative PCR reactions to determine the abundance of prnD gene. In soil samples was also quantified the 16S rRNA. In the study culture-dependent, in a total of 219 isolates (175 Burkholderia and 44 Pseudomonas), 60 isolates of Burkholderia and 3 Pseudomonas exhibited positive amplification for prnD gene. Phylogenetic analysis of prnD gene showed that most of the sequences obtained in this study grouped distinctly from sequences of the GenBank database. It indicates that there is diversity in prnD gene of isolates from amazonian soils and they may differ from those previous described. The antagonism test showed that isolates with genetic potential for production of pyrrolnitrin are also bioactive against Fusarium oxysporum, exhibiting strong antimicrobial activity. In culture-independent study, the site Caldeirão Cultivado, ADE soil showed higher copies number of prnD gene and 16S rRNA gene than in ADJ soil. At the site Caldeirão Capoeira, surrounding soil had a higher amount of prnD gene (1.74 x105 copies / g soil) than ADE soil (2.48 x104 copies / g soil), however, in ADE total bacteria was more abundant. These results show that the real-time PCR assay developed in this study was highly sensitive and specific enabling the detection of sensitive and significant differences between soils in the quantification of prnD gene. Soil variables such as pH, phosphorus, calcium, magnesium and micronutrients significantly correlated with abundance of prnD gene

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Neste trabalho foi avaliada a influência da composição do chorume na eficiência de mineralização da matéria orgânica pelo processo foto-Fenton. Primeiramente foram avaliados processos de coagulação-floculação, sendo comparado o uso de dois coagulantes (FeCl3 e Al2(SO4)3) e determinada a melhor concentração do íon em pH 3, monitorando-se a remoção da cor, turbidez e carbono orgânico dissolvido. A concentração de 240 mg L-1 de Fe3+ foi escolhida como ótima, sendo obtido 60% e 80% de remoção de cor e turbidez, respectivamente. Por outro lado, houve apenas 11% de remoção de carbono orgânico dissolvido. Assim, foi necessário o acoplamento com outro processo para mineralização da matéria orgânica. Neste contexto, o processo foto-Fenton foi aplicado isoladamente ou combinado ao processo de coagulação-floculação, visando a mineralização da matéria orgânica. A influência da concentração de Fe2+ (50, 100 e 200 mg L-1) foi avaliada durante a mineralização da matéria orgânica pelo processo foto-Fenton isolado, sendo determinada como melhor condição 100 mg L-1 de Fe2+. Posteriormente, foi avaliada a influência da composição da matriz (turbidez e cor, bem como a presença dos íons inorgânicos cloreto e sulfato) sobre a eficiência de mineralização pelo processo foto-Fenton. Foi observado que a composição não reduz a eficiência de mineralização, mas influencia significativamente o tempo de reação e consumo de H2O2. Assim, o melhor protocolo é o tratamento de coagulação-floculação (remoção de cor e turbidez) antes da aplicação do processo foto-Fenton para a mineralização da matéria orgânica, desde que a mesma eficiência de mineralização (73 ± 3%) foi obtida consumindo apenas 17% do tempo e 7% do H2O2 para o tratamento do lixiviado bruto. Além disso, foram feitos experimentos avaliando diferentes processos (UV, H2O2/UV, Fe3+/UV, Fe2+/UV, Fe3+/H2O2, Fe2+/H2O2, Fe3+/H2O2/UV, Fe2+/H2O2/UV e TiO2/UV) e fontes de radiação (lâmpada germicida - UVC e lâmpada de luz negra - UVA), ambas com potência de 8W, na degradação do antibiótico ciprofloxacino. Foi observado que a degradação de ciprofloxacino foi fortemente influenciada pela fonte de radiação e pH utilizado. Dentre os processos avaliados, a fotocatálise heterogênea (TiO2/UVA ou UVC) e o processo foto-Fenton (Fe2+/H2O2/UVA ou Fe2+/H2O2/UVC) apresentaram os melhores resultados de degradação de ciprofloxacino, uma vez que sua concentração ficou abaixo do limite de quantificação do equipamento ( 0,12 mg L-1) após 10 min de tratamento. Somado a isso, durante a degradação de ciprofloxacino pelo processo Fe3+/H2O2/UVA foram identificados por LC-QTOF-MS/MS, três produtos de transformação, sendo um deles ainda não descrito na literatura. Finalmente, foi observado que os processos Fe2+/H2O2/UVC e TiO2/UVC foram os mais eficientes em relação a atividade antibacteriana contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus, respectivamente. / In this work the influence of the landfill leachate composition on the mineralization of the organic matter by photo-Fenton process was evaluated. Firstly, the coagulation-flocculation processes were evaluated, being compared the use of two coagulant (FeCl3 and Al2(SO4)3) and determined the better concentration of coagulant ion at pH 3, by monitoring of the removal of color, turbidity and dissolved organic carbon. The concentration of 240 mg L-1 Fe3+ was choosing as the best condition, and 60% and 80% of color and turbidity removal were reached, respectively. On the other hand, only 11% of dissolved organic carbon removal was obtained. So, is required a coupling with a second treatment aiming the mineralization. In this context, the photo-Fenton was applied as a treatment isolated or integrated to the coagulation-flocculation processes, aiming the mineralization of the organic matter. The influence of Fe2+ concentration (50, 100 and 200 mg L-1) on the efficiency of mineralization by isolated photo-Fenton process was evaluated, being determined 100 mg L-1 Fe2+ as the best condition. After, the role of the composition of sanitary landfill leachate on the mineralization by photo-Fenton process was evaluated. The composition of the matrix (turbidity and color, as well as presence of inorganic ions sulfate and chloride) does not reduce the efficiency of mineralization by photo-Fenton reactions, but influences significantly the reaction time and consumption of H2O2. Therefore, the best protocol is the pre-treatment of this effluent by coagulation-flocculation (removal of color and turbidity) before the photo-Fenton, since a similar efficiency of mineralization (73 ± 3%) was achieved using only 17% of the time and 7% of H2O2 necessary to the treatment of raw leachate treatment. In addition, experiments were carried out evaluating different processes (UV, H2O2/UV, Fe3+/UV, Fe2+/UV, Fe3+/H2O2, Fe2+/H2O2, Fe3+/H2O2/UV, Fe2+/H2O2/ UV and TiO2/UV) and different radiation sources of the same power – 8W (germicidal lamp - UVC and black light lamp - UVA), in the degradation of the antibiotic ciprofloxacin. It was observed that the ciprofloxacin degradation was strongly influenced by the radiation source and pH used. Among the processes evaluated, the heterogeneous photocatalysis (TiO2/UVA or UVC) and photo-Fenton process (Fe2 +/H2O2/UVC or Fe2 +/H2O2/UVA) showed the best results of ciprofloxacin degradation, since its concentration was below the quantification limit of equipment (0.12 mg L-1) after 10 min of treatment. Added to this, during the ciprofloxacin degradation by Fe3+/H2O2/UV were identified by LC-QTOF-MS/MS, three transformation products, one of them not yet reported in the literature. Finally, it was observed that the Fe2+/H2O2/TiO2 and TiO2/UVC were the most effective for antibacterial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, respectively. / Dissertação (Mestrado)

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Foram utilizados 69 isolados bacterianos provenientes de cortes de carnes de frango e de búfalo, sendo 19 de espécies de Listeria e 50 de Pseudomonas spp. Os isolados foram avaliados quanto à formação de biofilme em microplacas de poliestireno e em corpos de prova de aço inoxidável. Os isolados formadores de biofilme em aço inoxidável foram testados quanto à ação de sanitizantes: cloro orgânico e quaternário de amônio (200 ppm) e submetidos ao teste de resistência antimicrobiana. A formação biofilme em microplacas de poliestireno foi de 73,7 % para isolados de Listeria spp. e de 32 % para isolados de Pseudomonas spp. Todos os isolados de Listeria spp. e 72% dos isolados de Pseudomonas spp. formaram biofilmes em corpos de prova de aço inoxidável. O quaternário de amônio foi mais eficaz que o cloro orgânico na redução de biofilme de Listeria spp. e Pseudomonas spp. Os isolados pertencentes ao gênero Listeria apresentaram maior resistência à penicilina (94,7 %), à clindamicina (84,2 %), à oxacilina (73,7 %) e à cefepime (57,9 %), sendo que 94,7 % foram resistentes a dois ou mais antimicrobianos. Meropenem foi o antimicrobano menos efetivo para Pseudomonas spp. Também foram encontrados 84% dos isolados de Pseudomonas spp. multirresistentes a antimicrobianos. Conclui-se que os isolados provenientes de cortes de carnes de frango e de bubalino foram formadores de biofilme em poliestireno e aço inoxidável e apresentaram resistência a antimicrobianos, o que confere riscos a saúde do consumidor. / The adhesion and microorganisms biofilm formation on surfaces of equipment and utensilsin food processingresults inserious problem for the industry because it actsas a source of contamination are less resistant to sanitizers and antimicrobial action. The objective of this study was to evaluate the ability of Pseudomonas spp. and Listeria spp. present in chicken and buffalo meat, to form biofilms on the surface of polystyrene plates and stainless steel as well as verify their resistance to sanitizers and antimicrobials. Sixty nine bacterial isolates were used, 19 species of Listeria and 50 species of Pseudomonas spp. The isolates were evaluated to their biofilm formation capacity in polystyrene microplates and stainless steel. Isolated stainless steel biofilm formers were tested for sanitizing action of organic chlorine and quaternary ammonium (200 ppm) and submitted antimicrobial resistance testing. The ability to form biofilmon polystyrene microplates was 73,7 % in isolates of Listeria spp. and 32 % for Pseudomonas spp. All isolates of Listeria spp. and 72 % of Pseudomonas spp. showed the ability to form biofilm on stainless steel specimens. The sanitizing organic chlorine and quaternary ammonium were effective to reduce Listeria spp. and Pseudomonas spp. biofilm formation in stainless steel. Quaternary ammonium was more effective than organic chlorine to reduce Listeria spp. biofilm formation from buffalo meat. Isolates belonging to the Listeria generous showed greater resistance to penicillin (94.7 %), clindamycin (84.2 %), oxacillin (73.7 %) and cefepime (57.9 %), and 94.7 % were resistant to two or more antimicrobial. Meropenem was the less effective antimicroban of or Pseudomonas spp. It was also found that 84 % of isolates of Pseudomonas spp. were multirresistentes to antimicrobianos. The isolates from chicken meat cuts and buffalo were biofilm-forming polystyrene and stainless steel and were resistant to antimicrobials, which gives risk to consumer health.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present study checks the preventive and therapeutic effect of the liquid emulsion of a mixture of essential oils of oregano (Origanum vulgare) and rosemary (Rosmarinus officinalis) in the control of the neonatal diarrhea in sucking piglets of same (therapeutic) diarrheic litter and without clinical demonstration of diarrhea (preventively), born of females with varied orders of childbirth, these animals were divided in two groups, being that the first group of the essential therapeutic oils (GOET) was divided in three treatments: the treatment controls that contained 63 piglets that received 2mL kg 1 of physiologic solution; the treatment with essential oils of oregano (60 % of carvacrol and 15 % thymol and 2 % of essential oil of rosemary) with 148 piglets, which received the liquid emulsion to 5 % in the dose of 2mL kg 1 and the treatment with antibiotic (enrofloxacin) that contained 124 piglets that received to dosage of 1mL 5kg-1 of lively weight of the antimicrobial one. The second group of the preventive essential oils (GOEP) was divided in two treatments: the control treatment that contained 661 piglets that received 1 mL kg 1 physiologic solution and the treatment of essential oils of oregano (60 % of carvacrol and 15 % thymol) and 2 % of essential oil of rosemary that had 672 animals that received the liquid emulsion to 5 % in the dose of 1mL kg 1. The treatments of the group GOET were administered orally during three consecutive days from the confirmation of the demonstration of the clinical signs of diarrhea and for the treatments of the GOEP were administered orally the target medicines from the confirmation of non demonstration of the clinical signs of diarrhea, during the first and third thing days of pig s life. The experimental delineation was of blocks at random for the GOET and for GOEP was composed by two simple treatments, being that for the parameters cure rate and mortality rate of piglets (rates analyzed inside both groups), each animal represented a repetition. The results allowed to conclude that the antibiotic enrofloxacin can be a total substituted by mixture of essential oils for the GOET, on the other hand for the GOEP the results define that the mixture of essential oils with rosemary and oregano s base do not prevent the neonatal diarrheas of the piglets. / O presente estudo avalia a substituição do antibiótico enrofloxacina e o efeito preventivo e terapêutico da emulsão líquida de uma mescla de óleos essenciais de orégano (Origanum vulgare) e alecrim (Rosmarinus officinalis) no controle da diarréia neonatal em leitões lactantes. Estes são provenientes de leitegadas diarréicas (terapêutico) ou sem manifestação clinica de diarréias (preventivo), nascidos de fêmeas com ordens de partos variadas. Estes animais foram divididos em dois grupos, sendo que o primeiro grupo dos óleos essenciais terapêuticos (GOET) foi dividido em três tratamentos: o tratamento controle que continha 63 leitões que receberam 2 mL kg-1 de solução fisiológica; o tratamento com óleos essenciais de orégano (60% de carvacrol e 15% timol e 2% de óleo essencial de alecrim) com 148 leitões, os quais receberam a emulsão líquida a 5% na dose de 2mL kg-1 e o tratamento com antibiótico enrofloxacina que continha 124 leitões que receberam a dosagem de 1 mL 5kg-1 de peso vivo do antimicrobiano. O segundo grupo dos óleos essenciais preventivos (GOEP) foi dividido em dois tratamentos: o tratamento controle que continha 661 leitões que receberam 1 mL kg-1 solução fisiológica e o tratamento com óleos essenciais de orégano (60% de carvacrol e 15% timol) e 2% de óleo essencial de alecrim que era composto por 672 animais que receberam a emulsão líquida a 5% na dose de 1 mL kg-1.. Os tratamentos do grupo GOET foram administrados via oral durante três dias consecutivos a partir da confirmação da manifestação dos sinais clínicos de diarréia e para os tratamentos do GOEP foram administrados oralmente os medicamentos alvos a partir da confirmação da não manifestação dos sinais clínicos de diarréia, durante o primeiro e terceiro dias de vida do suíno. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso para o GOET e para GOEP foi composto por dois tratamentos simples, sendo que para os parâmetros de índice de cura e índice de mortalidade de leitões (índices analisados dentro dos dois grupos), cada animal representou uma repetição. Os resultados permitiram concluir que o antibiótico enrofloxacina pode ser totalmente substituído por mescla de óleos essenciais para o GOET, já para o GOEP os resultados definem que a mescla de óleos essenciais a base de orégano e alecrim não previnem as diarréias neonatais dos leitões.

O trabalho objetivou avaliar o efeito de probióticos e antibióticos utilizados como promotores do crescimento sobre o desempenho de frangos de corte e a capacidade dos agentes de alterar o ecossistema intestinal de aves criadas em baterias e sobre piso. Adicionalmente foi estudado o efeito dos probióticos sobre a presença de oocistos na cama das aves. Os antibióticos tiveram sua eficácia, como promotores de crescimento, comprovada para aves criadas sobre piso, mas não em bateria. Foram observadas alterações na estrutura da comunidade de Bacteria no trato intestinal de frangos criados em baterias e sobre piso e suplementados com antibióticos. Não houve evidência de efeito favorável dos probióticos sobre o desempenho e incidência de oocisto na cama das aves. Os probióticos não tiveram a capacidade de colonizar o epitélio intestinal de frangos de corte. Foram observadas discretas modificações na estrutura da comunidade de Bacteria de frangos criados em bateria e sobre piso e suplementados com dietas contendo probióticos. A estrutura da comunidade de Bacteria do intestino delgado de frangos foi modificada em função do ambiente no qual frangos, suplementados com probióticos e antibióticos, foram criados. Frangos isentos de qualquer tipo de promotor de crescimento apresentaram 15 unidades taxonômicas operacionais distintas na microbiota intestinal aderida ao epitélio, predominantemente Lactobacillus e Pseudomonas. / This study was conducted to evaluated the effects of growth promoter probiotic and antibiotics on the perfomance and organ morphometry of broiler chickens raised in floor pens and in batteries and the ability of the additive to promote changes in the intestinal ecosystem. Additionally, the effect of probiotics on the presence of coccidia oocysts in the litter was evaluated. The efficacy of antibiotics as growth promoters was observed when the chickens were raised in floor pens but not in batteries. Antibiotic supplementation caused changes in the structure of Bacteria community of the intestinal tract of chicken raised in floor pens or in batteries. The probiotic additives tested did not result in improvement in performance in both environmental or in oocyst incidence in the litter. Also, the probiotic did not have the ability to colonize the intestinal epithelium of the birds. Discrete changes in the structure of Bacteria community were observed when probiotics were supplemented to chickens raised in floor pens or in batteries. Bacteria community structure in the small intestine of chicken was modified as a function of the environmental in which the birds were raised. Chicken fed diets devoid of growth promoters had 15 distinct phylogenetic groups in the microbiota adhered to the intestinal epithelium.

Na atualidade estudos direcionados para a avaliação do risco químico e do impacto ambiental produzidos por compostos químicos de uso intensivo, como agrotóxicos, petroquímicos e fármacos, vêm ganhando importância por elucidarem as implicações ao meio ambiente e à saúde pública decorrentes deste uso pela sociedade moderna de forma a estabelecer parâmetros restritivos para suas aplicações, evitando-se danos posteriores. Este Estudo compreendeu as observações de sorção e de interação do antibiótico de uso animal e agrícola oxitetraciclina (OTC) com solos brasileiros e ácidos húmicos (AH) extraídos de solos, tendo-se como objetivos gerais comprovar a sorção aos solos e aos AH e verificar a influência da matéria orgânica (MO) e do pH sobre a sorção, definindo quais os mecanismos moleculares de interação envolvidos, cabendo destacar que as tetraciclinas são uma das principais classes de antibióticos utilizadas na pecuária brasileira, tanto para tratamento de enfermidades quanto como Antibióticos Promotores de Crescimento (APC), além de serem freqüentemente aplicados na agricultura para controle de fungos e bactérias. Utilizou-se a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) para a coleta de dados quantitativos que permitiram a construção de isotermas de sorção solo-OTC em pH 4,8 e AH-OTC em três valores de pH (3,1, 4,8 e 8,3) para a comprovação da sorção e da influência do conteúdo de MO no primeiro caso, e na sorção aos AH, para o segundo caso. Os solos foram caracterizados conforme procedimento padrão da EMBRAPA, enquanto que os AH foram caracterizados segundo procedimentos recomendados pela literatura por meio das técnicas instrumentais de Análise Elementar, Absorção na Região do Infravermelho Médio, Ressonância Magnética Nuclear e Ressonância Paramagnética Eletrônica. Foram utilizadas as técnicas espectroscópicas de Absorção na Região do Infravermelho (Próximo e Médio) e Absorção e Fluorescência na Região do UV-Visível, para a avaliação dos possíveis mecanismos de interação envolvidos, como ligação de hidrogênio, interação hidrofóbica e transferência de elétrons. A isoterma de Freundlich apresentou-se como um modelo matemático adequado para a verificação da sorção solos-OTC e AH-OTC, a partir da aplicação de um método cromatográfico adequado, comprovando a sorção para os dois casos, bem como o efeito do conteúdo de MO dos solos e do pH do meio sobre a capacidade e a intensidade da sorção, a qual foi quantificada como de capacidade de sorção inferior em comparação a dados obtidos em clima temperado e de alta capacidade de sorção quando comparada à legislação ambiental brasileira. Foi observado que a OTC interagiu com os AH em uma larga faixa de valores de pH, indo de 3,1 a 8,3. Contudo, o meio no qual foi possível observar de uma forma mais acentuada a interação entre AH e OTC foi o meio básico (pH 8,2), sendo notado a existência de mecanismos de interação associados e dependentes do pH do meio, como: ligação de hidrogênio, interação hidrofóbica e transferência de prótons. / At present further studies on the risk assessment of chemical and environmental impact produced by chemical-intensive, such as pesticides, petrochemicals and pharmaceuticals, have gained importance for elucidating the implications for the environment and public health arising from this use by modern society to establish restrictive parameters for their applications, avoiding further damage. This Study comprised observations of sorption and interaction of antibiotic for animal and agriculture use oxytetracycline (OTC) with brazilian soils and humic acids (HA) extracted from soil, having as objectives to prove the general sorption to soils and the AH and the influence of organic matter (OM) and pH on the sorption, which define the molecular mechanisms of interaction involved, highlighting that tetracyclines are a major classes of antibiotics used in the brazilian cattle industry, both for treatment of diseases such as antibiotic growth promoters (AGP), and frequently also applied in agriculture to control fungi and bacteria. The High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was used to collect quantitative data that allowed the construction of sorption isotherms soils-OTC in pH 4.8 and AH-OTC in three pH values (3.1, 4, 8 and 8.3) for proof of sorption and the influence of OM content in the first case, and sorption to AH, for the second case. The soils were characterized as standard procedure of EMBRAPA, while AH were characterized according to procedures recommended by the literature by means of instrumental techniques for Elemental Analysis, Absorption in the Region of the Middle Infrared, Nuclear Magnetic Resonance and Electron Paramagnetic Resonance. The Spectroscopic Absorption in the Infrared Region (Middle) and Fluorescence and Absorption in the Region and the UV-Visible were used for the evaluation of interaction mechanisms involved, such as hydrogen bonding, hydrophobic interactions and electron transfer. The Freundlich isotherm was presented as a mathematical model suitable for the verification of soils-OTC sorption and AH-OTC sorption from the application of a chromatographic method that is suitable, proving the sorption for the two cases as well as the effect of OM content of soils and the pH on the capacity and sorption intensity, which was quantified as the lower sorption capacity in comparison with data from temperate and high sorption capacity when compared to Brazilian environmental legislation. It was observed that the OTC interacted with the HA in a wide range of pH values, ranging from 3.1 to 8.3. However, the way in which it was possible to observe a more pronounced interaction between HA and OTC was the basic medium (pH 8.2), and noted the existence of mechanisms of interaction associated and dependent on pH, such as: link hydrogen, hydrophobic interaction and proton transfer.

A circulação extracorpórea com hipotermia (CEC-H) é um procedimento comumente utilizado em cirurgias cardíacas, que representa um fator de risco para o paciente por promover extensa hemodiluição e profundas alterações fisiológicas. Nestas cirurgias, utiliza-se a cefuroxima como antimicrobiano para profilaxia de infecções, estando sua concentração inibitória mínima (CIM90) na faixa de 4 a 16 µg/mL dependendo da espécie e cepa bacteriana. Vários esquemas posológicos tem sido propostos para a profilaxia com este antimicrobiano. Assim, o objetivo do presente estudo foi investigar a farmacocinética e a disponibilidade sistêmica da cefuroxima, administrada I.V., bolus, na dose de 1,5g a 17 pacientes submetidos à cirurgia cardíaca com ou sem CEC-H. Desenvolveu-se método analítico simples seletivo e sensível em CLAE-UV para determinar a cefuroxima no plasma e tecido subcutâneo destes pacientes. Os resultados evidenciaram que independente das alterações causadas pela CEC-H, obtiveram-se baixas concentrações plasmáticas, inferiores ao CIM90, a partir da 9a hora após a administração da medicação nos dois grupos de pacientes investigados. Esta baixa disponibilidade sistêmica da cefuroxima após administração de 1,5 g pode favorecer o desenvolvimento de infecções pós-cirúrgicas e o desenvolvimento de cepas bacterianas resistentes. Por outro lado, a disposição cinética da cefuroxima foi alterada pela CEC-H, evidenciando-se ligeiro mas significativo prolongamento da meia vida biológica e redução da depuração plasmática nos pacientes submetidos a este procedimento. A ausência de alterações no volume de distribuição está de acordo com a penetração do antibiótico no tecido, uma vez que a quantidade de cefuroxima presente no subcutâneo foi comparável em ambos os grupos de pacientes investigados. Os dados obtidos permitem recomendar mudanças no regime posológico para manter níveis plasmáticos adequados e garantir a profilaxia com cefuroxima. / Cardiopulmonary bypass and hypothermia (HCPB) is a procedure commonly used during heart surgery, representing a risk factor for the patient by promoting extensive hemodilution and profound physiological changes. Cefuroxime is used for the prophylaxis of infection after heart surgery and its minimum inhibitory concentration (MIC90) may vary from 4 to 16 µg/mL depending on the bacterial species and strain. Several dose schemes have been suggested for prophylaxis with this antimicrobial agent. Thus, the objective of the present study was to assess in a comparative manner the systemic availability of cefuroxime administered intravascularly at the dose of 1.5 g in bolus to 17 patients submitted to heart surgery with or without HCPB. An improved, simple, selective and sensitive micromethod based on HPLC-UV is described to determine cefuroxime in plasma and fat tissue. Despite the differences recorded during the study period as a consequence of HCPB, antibiotic concentrations lower than MIC90 were obtained as early as after the 9th h for the surgical patients of the two groups of patients investigated. Thus, the low systemic availability of cefuroxime after the administration of a 1.5 g dose may be the factor responsible for postoperative infections and may favor the development of resistant bacterial strains. By the other hand, cefuroxime kinetic disposition was altered by HCPB showing a slight prolongation of biological half-life e reduction of plasma clearance. Unchanged apparent volume of distribution was according antibiotic tissue penetration since in both groups of patients the amount of cefuroxime obtained was comparable. The data obtained permit us to recommend a change in the dose scheme in order to maintain adequate plasma levels of the drug and thus guarantee prophylaxis with cefuroxime.

Arranjos supramoleculares combinando o lípide catiônico brometo de dioctadecildimetilamônio (DOD) com polímeros, como carboximetilcelulose (CMC) e cloreto de poli(dialildimetilamônio) (PDDA), foram preparados na forma de nanopartículas (NPs), na ausência ou presença de antimicrobiano tradicional, como a claritromicina (CLA). NPs preparadas por atração eletrostática entre os fragmentos de bicamada (BF) de DOD, CMC e PDDA foram avaliadas, in vitro, quanto à atividade contra isolados clínicos de micro-organismos multirresistentes (MR) a antimicrobianos, como Pseudomonas aeruginosa MR, Klebsiella pneumoniae produtora da enzima carbapenemase do tipo KPC, Staphylococcus aureus resistente à meticilina/oxacilina (MRSA) e Candida albicans resistente ao fluconazol, através do método de plaqueamento e contagem de viáveis. As NPs de DOD BF/CMC/PDDA apresentam alta atividade de amplo espectro contra micro-organismos MR, em que o PDDA é o componente responsável pela excelente atividade biocida das NPs. O mecanismo de ação antimicrobiana indica a dissociação dessas NPs na presença dos micro-organismos, com a remoção de biopolímeros da parede celular microbiana pelo PDDA, conforme visualizado por microscopia eletrônica de varredura, ocorrendo lise da membrana microbiana e liberação de compostos fosforilados para o meio extracelular. Também foram desenvolvidas neste trabalho NPs carreadoras de CLA à base de DOD e polímeros. Solução etanólica contendo CLA/DOD foi injetada em solução aquosa de CMC, formando arranjos coloidalmente estáveis e aniônicos, que posteriormente foram adicionados de solução de PDDA, para a obtenção de arranjos estáveis e catiônicos. CLA/DOD/CMC e CLA/DOD/CMC/PDDA NPs incorporaram CLA em quantidade suficiente para inibir o crescimento de M. abscessus no interior de macrófagos bem como evitar a formação de biofilmes, sendo que altas doses de CLA foram tóxicas aos macrófagos, enquanto doses menores apresentaram baixa toxicidade e boa atividade antimicrobiana. NPs catiônicas carreando CLA foram tóxicas aos macrófagos nas concentrações de PDDA testadas. A natureza particulada das CLA NPs possivelmente aumenta a retenção intracelular de CLA em comparação com CLA livre, podendo prolongar atividade da CLA contra patógenos intracelulares. Desta maneira, arranjos supramoleculares combinando lípide e polímeros, com ou sem antimicrobianos tradicionais poderão encontrar diversas aplicações nas áreas farmacêutica, médica, alimentícia e biotecnológica. / Supramolecular assemblies combining cationic lipid dioctadecyldimethylammonium bromide (DOD) and polymers, such as sodium carboxymethylcellulose (CMC) and poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDA), were prepared as nanoparticles (NPs), in the absence or presence of traditional antibiotic, such as clarithromycin (CLA). NPs prepared by electrostatic attraction between DOD bilayer fragments (BF), CMC and PDDA were evaluated against clinical strains of multidrug resistant (MDR) microorganisms, such as Pseudomonas aeruginosa MDR, Klebsiella pneumoniae producer of KPC carbapenemase enzyme, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Candida albicans fluconazole resistant, by plating and colony forming unities counting. DOD BF/CMC/PDDA NPs display high and broad-spectrum activity against MDR microrganisms, and PDDA is the excellent biocidal component in the NPs. The mechanism of antimicrobial action shows that NPs disassembly in the presence of microrganisms, with biopolymers withdrawn from the cell wall, as observed by scanning electron microscopy, consecutively lysing bacterial membrane as determined from the leakage of inner phosphorylated compounds. In this work there have also been developed NPs, based on lipid and polymers, as carriers for CLA. Ethanolic solution co-solubilizing CLA/DOD was injected in CMC aqueous solution, yielding colloidaly stable and anionic NPs, that were further added of PDDA solution, yielding stable and cationic NPs. CLA/DOD/CMC NPs and CLA/DOD/CMC/PDDA NPs incorporated CLA at doses high enough to inhibit M. abscessus growth inside macrophages or in biofilms. Larger CLA doses were toxic to macrophages while lower CLA doses reduced toxicity to macrophages despite their high antimicrobial activity. Cationic CLA NPs exhibited substantial toxicity against macrophages at the PDDA concentrations tested. The particulate nature of these CLA NPs possibly increases intracellular CLA retention in comparison to free CLA, probably extending CLA activity against intracellular pathogens. In conclusion, supramolecular assemblies combining cationic lipid and polymers, with or without traditional antibiotics, may find multiple possibilities of applications at pharmaceutical, medical, food and biotecnological fields.

O gênero Salmonella constitui um problema para a saúde animal e humana. Com a finalidade de evitar a ocorrência da transmissão deste microrganismo e a interrupção da doença provocada por eles, deve-se utilizar desinfetantes e antibióticos. A exposição continuada a estes agentes pode resultar no surgimento de resistência microbiana. Tendo em vista este fenômeno, a pesquisa por novos agentes antimicrobianos a partir de extratos vegetais se faz necessária, pois existe a possibilidade de se encontrar substâncias eficazes contra a resistência de micro-organismos já disseminados no ambiente. Os objetivos deste estudo foram: monitorar a resistência das 134 amostras de Salmonella isoladas em produtos de origem animal frente a antibióticos comumente utilizados na rotina veterinária; testar a atividade dos desinfetantes frente às Salmonellas resistentes; testar a hipótese de resistência cruzada entre grupos antibióticos e desinfetantes; avaliar a atividade bactericida de extratos de plantas medicinais nativas no Rio Grande do Sul sobre salmonelas padrão; avaliar a atividade antibacteriana do macerado hidroalcoólico de Achyrocline satureioides frente às salmonelas resistentes; fazer prospecção fitoquímica do macerado hidroalcoólico e do decocto de Achyrocline satureioides, Realizou-se o teste de sensibilidade a antibióticos frente a 134 amostras de Salmonella spp. isoladas em produtos de origem animal. Cinquenta e uma (51) salmonelas foram resistentes a pelo menos um antibiótico. Após, utilizou-se o teste de suspensão da avaliação quantitativa da atividade bactericida de desinfetantes. Foram testados os desinfetantes cloreto de cetil trimetilamônio (amônia quaternária), digluconato de clorexidina (clorexidina), hipoclorito de sódio e iodóforo, em quatro concentrações frente salmonelas resistentes, nos tempos 5, 15 e 60 minutos, densidade populacional 107 UFC/ mL. O iodóforo e o hipoclorito de sódio inativaram os isolados na maior parte dos experimentos. Porém, cloreto de cetil trimetilamônio (amônia quaternária) e digluconato de clorexidina (clorexidina) mesmo nas maiores concentrações do desinfetante, houveram micro-organismos resistentes. Pode-se perceber que não houveram relações concomitantes de resistência entre antibióticos e desinfetantes, levando-se em consideração todas as variáveis testadas. Na triagem inicial da atividade antibacteriana das plantas medicinais, utilizou-se a proporção de 10 g de planta para 100 mL do líquido extrator, em 8 e 24 horas, densidade populacional de Salmonella Choleraesuis (ATCC 10.708) 107, 106 e 105 UFC/ mL e formas decocção e maceração hidroalcoólica das plantas Achyrocline satureioides, Bidens pilosa, Conyza bonariensis, Jacaranda micrantha, Myrciaria cuspidata e Smilax cognata. A. satureioides, como macerado hidroalcoólico apresentou inativação nos tempos 8 e 24 horas, mostrando maior redução logarítmica. A. satureioides no macerado hidroalcoólico foi testada frente a 51 salmonelas resistentes. Observou-se que quanto maior o tempo de contato, nas menores densidades populacionais, maior foi o número de inativações. A atividade antibactericida do macerado hidroalcoólico de A. satureioides sugere o seu uso como ingrediente antisséptico em pomadas para uso animal ou humano, ou ser empregado na imersão de utensílios e partes removíveis de maquinários das indústrias alimentícias, frigoríficos, tendo como objetivo promover a desinfecção destes insumos. A prospecção fitoquímica realizada com o decocto e com o macerado hidroalcoólico de A. satureioides detectou a presença de compostos fenólicos, taninos hidrolisáveis e condensados, flavonóis e saponinas. O decocto de A. satureioides, diferentemente do macerado hidroalcoólico, não apresentou taninos hidrolisáveis e saponinas. / The genus Salmonella constitutes a problem for animal and human health. In order to prevent the transmission of this organism and the interruption of the disease caused by them, you should use disinfectants and antibiotics. Continued exposure to these agents can result in the emergence of microbial resistance. In view of this phenomenon, the search for new antimicrobials from plant extracts is necessary, because there is a possibility to find effective substances against the resistance of microorganisms already disseminated in the environment. The objectives of this study were: to monitor the resistance of 134 samples of Salmonella isolated in products of animal origin in front of antibiotics commonly used in veterinary routine; test the activity of disinfectants against the salmonellas resistant; test the hypothesis of cross-resistance between antibiotics and disinfectants; evaluate the bactericidal activity of extracts of medicinal plants native to the Rio Grande do Sul on Salmonella standard; evaluate the antibacterial activity of hydroalcoholic macerate to Achyrocline satureioides to Salmonella resistant; do the hydroalcoholic macerate phytochemical prospecting and to Achyrocline satureioides vegetable water, antibiotic sensitivity testing in front of 134 samples of Salmonella spp. isolated in products of animal origin. Fifty-one (51) Salmonella were resistant to at least one antibiotic. After, we used the suspension test of quantitative evaluation of bactericidal activity of disinfectants. Have been tested the disinfectants cetyl trimetilamônio chloride (quaternary ammonia), chlorhexidine digluconate (chlorhexidine), sodium hypochlorite, iodophor in four concentrations Salmonella resistant front, 5 times, 15 and 60 minutes, population density 107 CFU/ mL. The iodophor and sodium hypochlorite inactivated isolates in most experiments. However, cetyl trimetilamônio chloride (quaternary ammonia) and chlorhexidine digluconate (chlorhexidine) even in the largest concentrations of disinfectant, there were resistant microorganisms. One can notice that there were no concurrent relationships of resistance between antibiotics and disinfectants, taking into account all the variables tested. In the initial screening of antibacterial activity of medicinal plants, the proportion of 10 g of plant for 100 mL of liquid Extractor, in 8 and 12:00 hour, population density of Salmonella Choleraesuis (ATCC 10,708) 107, 106 and 105 CFU/ mL decoction and hydroalcoholic maceration and the plants Achyrocline satureioides, Bidens pilosa, Conyza bonariensis, Jacaranda micrantha, Myrciaria cuspidata and Smilax cognate. A. satureioides hydroalcoholic macerate as presented 8 and 12 hour in inactivation, showing greater logarithmic reduction. A. satureioides in hydroalcoholic macerate has been tested in front of Salmonella resistant 51. It was observed that the longer the time of contact, the smallest population densities, higher number of inactivation. The antibacterial activity of hydroalcoholic macerate of A. satureioides suggests its use as an antiseptic ingredient in ointments for human or animal use, or be employed in the immersion of utensils and removable parts of machinery of food industries, refrigerators, aiming to promote the disinfection of these inputs. The phytochemical held prospecting with the vegetable water and hydroalcoholic macerate of A. satureioides detected the presence of phenolic compounds, hydrolysable and condensed tannins, flavonols and saponins. The vegetable water of A. satureioides, unlike the hydroalcoholic macerate, hydrolysable tannins and failed to provide saponins.

Na atualidade estudos direcionados para a avaliação do risco químico e do impacto ambiental produzidos por compostos químicos de uso intensivo, como agrotóxicos, petroquímicos e fármacos, vêm ganhando importância por elucidarem as implicações ao meio ambiente e à saúde pública decorrentes deste uso pela sociedade moderna de forma a estabelecer parâmetros restritivos para suas aplicações, evitando-se danos posteriores. Este Estudo compreendeu as observações de sorção e de interação do antibiótico de uso animal e agrícola oxitetraciclina (OTC) com solos brasileiros e ácidos húmicos (AH) extraídos de solos, tendo-se como objetivos gerais comprovar a sorção aos solos e aos AH e verificar a influência da matéria orgânica (MO) e do pH sobre a sorção, definindo quais os mecanismos moleculares de interação envolvidos, cabendo destacar que as tetraciclinas são uma das principais classes de antibióticos utilizadas na pecuária brasileira, tanto para tratamento de enfermidades quanto como Antibióticos Promotores de Crescimento (APC), além de serem freqüentemente aplicados na agricultura para controle de fungos e bactérias. Utilizou-se a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) para a coleta de dados quantitativos que permitiram a construção de isotermas de sorção solo-OTC em pH 4,8 e AH-OTC em três valores de pH (3,1, 4,8 e 8,3) para a comprovação da sorção e da influência do conteúdo de MO no primeiro caso, e na sorção aos AH, para o segundo caso. Os solos foram caracterizados conforme procedimento padrão da EMBRAPA, enquanto que os AH foram caracterizados segundo procedimentos recomendados pela literatura por meio das técnicas instrumentais de Análise Elementar, Absorção na Região do Infravermelho Médio, Ressonância Magnética Nuclear e Ressonância Paramagnética Eletrônica. Foram utilizadas as técnicas espectroscópicas de Absorção na Região do Infravermelho (Próximo e Médio) e Absorção e Fluorescência na Região do UV-Visível, para a avaliação dos possíveis mecanismos de interação envolvidos, como ligação de hidrogênio, interação hidrofóbica e transferência de elétrons. A isoterma de Freundlich apresentou-se como um modelo matemático adequado para a verificação da sorção solos-OTC e AH-OTC, a partir da aplicação de um método cromatográfico adequado, comprovando a sorção para os dois casos, bem como o efeito do conteúdo de MO dos solos e do pH do meio sobre a capacidade e a intensidade da sorção, a qual foi quantificada como de capacidade de sorção inferior em comparação a dados obtidos em clima temperado e de alta capacidade de sorção quando comparada à legislação ambiental brasileira. Foi observado que a OTC interagiu com os AH em uma larga faixa de valores de pH, indo de 3,1 a 8,3. Contudo, o meio no qual foi possível observar de uma forma mais acentuada a interação entre AH e OTC foi o meio básico (pH 8,2), sendo notado a existência de mecanismos de interação associados e dependentes do pH do meio, como: ligação de hidrogênio, interação hidrofóbica e transferência de prótons. / At present further studies on the risk assessment of chemical and environmental impact produced by chemical-intensive, such as pesticides, petrochemicals and pharmaceuticals, have gained importance for elucidating the implications for the environment and public health arising from this use by modern society to establish restrictive parameters for their applications, avoiding further damage. This Study comprised observations of sorption and interaction of antibiotic for animal and agriculture use oxytetracycline (OTC) with brazilian soils and humic acids (HA) extracted from soil, having as objectives to prove the general sorption to soils and the AH and the influence of organic matter (OM) and pH on the sorption, which define the molecular mechanisms of interaction involved, highlighting that tetracyclines are a major classes of antibiotics used in the brazilian cattle industry, both for treatment of diseases such as antibiotic growth promoters (AGP), and frequently also applied in agriculture to control fungi and bacteria. The High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was used to collect quantitative data that allowed the construction of sorption isotherms soils-OTC in pH 4.8 and AH-OTC in three pH values (3.1, 4, 8 and 8.3) for proof of sorption and the influence of OM content in the first case, and sorption to AH, for the second case. The soils were characterized as standard procedure of EMBRAPA, while AH were characterized according to procedures recommended by the literature by means of instrumental techniques for Elemental Analysis, Absorption in the Region of the Middle Infrared, Nuclear Magnetic Resonance and Electron Paramagnetic Resonance. The Spectroscopic Absorption in the Infrared Region (Middle) and Fluorescence and Absorption in the Region and the UV-Visible were used for the evaluation of interaction mechanisms involved, such as hydrogen bonding, hydrophobic interactions and electron transfer. The Freundlich isotherm was presented as a mathematical model suitable for the verification of soils-OTC sorption and AH-OTC sorption from the application of a chromatographic method that is suitable, proving the sorption for the two cases as well as the effect of OM content of soils and the pH on the capacity and sorption intensity, which was quantified as the lower sorption capacity in comparison with data from temperate and high sorption capacity when compared to Brazilian environmental legislation. It was observed that the OTC interacted with the HA in a wide range of pH values, ranging from 3.1 to 8.3. However, the way in which it was possible to observe a more pronounced interaction between HA and OTC was the basic medium (pH 8.2), and noted the existence of mechanisms of interaction associated and dependent on pH, such as: link hydrogen, hydrophobic interaction and proton transfer.