Reduções dos níveis de sulfato nos solos vêm sendo observadas em função de práticas agrícolas e exportação de biomassa. O enxofre Elementar (S0) pode ser usado como fertilizante, contudo para ser absorvido pelas plantas deve ser antes oxidado a sulfato. A oxidação microbiológica do S0 está associada com Acidithiobacillus thiooxidans, apesar de muitos trabalhos não detectarem esta espécie nos solos. Trabalhos recentes têm mostrado uma grande diversidade de microrganismos capazes de oxidar o S0 no solo além do A. thiooxidans, entretanto, pouco se sabe sobre esta diversidade em solos brasileiros. Os objetivos deste trabalho foram determinar a taxa de oxidação do S0 em três solos brasileiros, a diversidade de Bacteria e Archaea envolvidas nesse processo, isolar bactérias oxidantes de enxofre (BOE) e avaliar seu potencial como biofertilizante. Amostras de solos foram coletadas em Anhembi/SP (ANB), Brasília, DF (BRA) e Rondonópolis, MT (RDP). Os solos foram enriquecidos com 10 g de S0 kg-1 (+S0) ou não (-S0) e incubados em microcosmos a 28 oC por 0, 6, 22, 38, 54, 67, 86 e 102 dias. A taxa de oxidação do S0 variou entre 2,8 e 3,2 ug S cm-2 dia-2 nos solos arenosos (ANB e RDP) e 1,3 ug S cm-2 dia-2 no solo argiloso (BRA) após 102 dias de incubação. A oxidação do S0 elevou a quantidade de sulfato e reduziu o pH principalmente nos solos arenosos. A aplicação do S0 alterou a estrutura e a diversidade da comunidade microbiana. Foram obtidas 811 seqüências do gene rRNA 16S de bactérias, sendo agrupadas em 518 Unidade Taxonômicas Operacionais (UTOs). Os principais filos nos solos foram Acidobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria. Foram obtidas 463 seqüências de rRNA 16S de Archaea, sendo agrupadas em 39 UTOs. Mais de 84% da UTOs foram classificadas como Archaea não classificadas enquanto 15% foram classificadas como Euryarchaeota. A diversidade de Archaea não foi muito afetada pelo S0. Cinqüenta BOE foram isoladas e afiliadas a Proteobacteria (68%), Actinobacteria (18%) e Firmicutes (14%) após o seqüenciamento do rRNA 16S. Os gêneros atribuídos foram: Aurantimonas, Acinetobacter, Novosphingobium, Methylobacterium. Paracoccus, Bradyrhizobium, Sphingomonas, Mycobacterium, Micrococcus e Bacillus. Esferas de alginato +S0, contendo os isolados de BOE ANB9 (Acinetobacter), RDP5 (Mycobacterium) e A. thiooxidans foram incubados em areia estéril, resultando no aumento de 111%, 430% e 5350% no SO4 2- comparado ao controle negativo após 14 dias de incubação, respectivamente. As taxas de oxidação do S0 foram 4,7 (ANB9), 18 (RDP5) e 130 (A. thiooxidans) vezes maiores do que o controle negativo após o mesmo período. As micro-esferas carregando as bactérias e o S0 foram incubadas nos solos ANB e BRA durante 54 dias. A. thiooxidans foi o oxidante de enxofre mais eficiente, apresentando a maior taxa de oxidação, aumento do SO4 2- e redução do pH em comparação com os outros isolados de BOE. As esferas de A. thiooxidans também foram capazes de solubilizar rocha fosfática. Novas informações foram geradas sobre a diversidade de bactérias envolvidas na oxidação do S0 em solos brasileiros. / Depletion of sulfur levels in soil has been observed as a result of agricultural practices and biomass harvesting. Elemental sulfur (S0) may be an interesting fertilizer, however it must be oxidized to sulfate in order to be taken up by plants. Biological oxidation of S0 is commonly associated to Acidithiobacillus thiooxidans, although many studies failed to detect them in soils. Recent efforts have shown a great diversity of microorganisms able to oxidize S0, besides A. thiooxidans. Nevertheless, no information is available for Brazilian soils. The aims of this work were to determine the S0 oxidation rates of three Brazilian soils, the bacterial and archaeal communities diversity associated to S0 oxidation, as well as, to isolate sulfur oxidizing bacteria (SOB) and evaluate its potential as a biofertilizer. Soils sampled in Anhembi, SP (ANB), Brasília, DF (BRA) and Rondonópolis, MT (RDP) were enriched with 10 g of S0 kg-1 (+S0) or not (-S0) and incubated in microcosms for 0, 6, 22, 38, 54, 67, 86 and 102 days under 28 oC. Oxidation rates of S0 were low, ranging to 2,8 and 3,2 ug S cm-2 day-2 in the sand soils (RDP and BRA) and 1,3 ug S cm-2 day-2 in the clay one (BRA) after 102 days incubation. Soil SO4 2- content was increased and pH decreased as result of S0 oxidation mainly in the sand soils. Bacterial community structure and diversity were affected by S0 amendment and time of incubation, represented by changes in the DGGE profile and phylum distribution. Were obtained 811 bacterial 16S rRNA sequences, clustered in 518 Operational Taxonomic Units (OTUs). The predominant phyla in the soils were Acidobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria. Were obtained 463 archaeal 16S rRNA sequences clustered into 39 OTUs. More than 84% of the OTUs were assembled to unclassified Archaea whereas 15% were classified as Euryarchaeota. Archaea diversity was not mostly affected by S0. Fifty SOB were isolated and affiliated to Proteobacteria (68%), Actinobacteria (18%) and Firmicutes (14%) after 16S rRNA sequencing. The assigned genera were Aurantimonas, Acinetobacter, Novosphingobium, Methylobacterium, Paracoccus, Bradyrhizobium, Sphingomonas, Mycobacterium, Micrococcus and Bacillus. Alginate beads containing the SOB isolates ANB9 (Acinetobacter), RDP5 (Mycobacterium) and A. thiooxidans plus S0 were incubated in sterile sand resulting in 111%, 430% and 5350% increment in SO4 2- comparing to negative controls after 14 days incubation, respectively. The S0 oxidation rate was 4,7 (ANB9), 18 (RDP5) and 130 (A. thiooxidans) times greater than the negative control after the same time. The entrapped bacteria with S0 were incubated in ANB and BRA soils for 54 days in microcosms. A. thiooxidans was the best S0 oxidizer, showing the highest oxidation rate, increment in SO4 2- and pH decrease comparing with the other SOB isolates. A. thiooxidans beads were also able to solubilize phosphate rock. New information was generated about the bacterial diversity involved in the S0 oxidation in Brazilian soils.

O presente estudo objetivou estabelecer o padrão de referência dos constituintes físico-químicos e celulares do leite e identificar relações entre os valores desses elementos constituintes da secreção láctea de búfalas, criadas em São Paulo/BR. Para tanto foram utilizadas 98 búfalas adultas e lactantes, da raça Murrah, distribuídas em vários grupos experimentais, segundo os seguintes fatores de variabilidade: idade; fase da lactação; momento da ordenha e tipo de ordenha utilizada. Dessas búfalas foram colhidas 1.176 amostras de leite (de glândulas mamárias que não apresentavam sinais de processo inflamatório ou tivessem sido submetidas a tratamento intramamário). As amostras de leite foram submetidas aos seguintes exames: testes da caneca de fundo escuro e do CMT; determinação da concentração hidrogeniônica e da eletrocondutividade; bem como, determinaram-se os teores de cloreto; lactose; proteína; gordura e sólidos totais. Também, foram realizadas contagens de células somáticas, bem como, o isolamento e identificação de cepas bacterianas e, nos casos positivos realizaram-se o antibiograma. Os valores considerados como padrão de referência para o leite de búfalas, segundo as fases de lactação (inicial, intermediária e final) foram respectivamente: para o pH - 6,89; 6,85 e 6,9; para a eletrocondutividade - 3,82; 4,02 e 4,49 mS/cm; para os teores de cloreto - 18,21; 20,13 e 26,49 mg/dl; para os teores de gordura - 4,25; 3,70 e 3,56 g/dl; para os teores de proteína - 3,97; 4,03 e 4,5 g/dl; para os teores de lactose - 5,11; 5,08 e 4,81 g/dl; para os teores de sólidos totais - 14,55; 13,88 e 13,93 g/dl e para o número de células somáticas - 29.000; 29.000 e 16.000 cel/ml. Os resultados comprovaram que a fase de lactação influía sobre os valores do pH, eletrocondutividade, teores de cloreto, gordura, proteína, lactose, sólidos totais e número de células somáticas e que, os teores de gordura, proteína, lactose, sólidos totais e número de células somáticas sofreram influência do momento da ordenha (amostra colhidas antes e depois da ordenha), respectivamente, com os seguintes valores: 3,90 e 8,9 g/dl; 4,12 e 3,67 g/dl; 5,02 e 4,64 g/dl; 14,18 e 18,31 g/dl e; 29.000 e 56.000 cel/ml. A análise dos resultados permitiu constatar, que o tipo de ordenha influiu na eletrocondutividade, no número de células somáticas e nos teores de gordura e proteína do leite, sendo os resultados nas amostras das búfalas submetidas à ordenha manual ou mecânica, respectivamente, para: eletrocondutividade - 3,89 e 4,14 mS/cm; número de células somáticas - 22.000 e 32.000 CS/ml; teores de gordura - 4,47 e 3,62 g/dl e; para proteína - 3,77 e 4,29 g/dl. Ao se considerar a idade das búfalas verificou-se que, com o progredir da idade a eletrocondutividade e os teores de cloreto aumentavam, mas, em contra posição os teores de lactose diminuíram; não se observou alteração significativa nos valores de gordura, sólidos totais, proteína e pH lácteos. Os escores do CMT (negativo, traços, 1+ e 2+), aumentavam, gradativamente, com o evoluir da fase da lactação e, a eletrocondutividade, o teor de cloreto e o número de células somáticas aumentaram de forma, diretamente, proporcional ao aumento do escore do CMT; porém, ao contrário, o teor de lactose diminuía. A variação do escore do CMT não foi acompanhada de modificações significativas dos teores lácteos de gordura, proteína e de sólidos totais. As bactérias isoladas com maior freqüência foram as dos gêneros: Corynebacterium sp (28,5%); Staphylococcus sp (24,7%); Streptococcus sp (15,8%) e; Actinomyces sp (11,4%). O número de isolamentos bacterianos aumentou, significativamente, com o evoluir da lactação. Entretanto, o momento da ordenha não influiu no número de isolamentos e evidenciou-se maior freqüência de isolamentos nas glândulas posteriores do úbere. No antibiograma das cepas de bactérias isoladas foram utilizados os seguintes antibióticos e quimioterápicos: cefalotina; cefoperazone; cloranfenicol; cotrimoxazol; enrofloxacina; estreptomicina; gentamicina; neomicina; nitrofurantoína; oxacilina; penicilina e tetraciclina. Entre os Corynebacterium sp, 47 cepas (61,03%) foram resistentes à nitrofurantoína; 10 (12,9%) à oxacilina; 8 (10,38%) à estreptomicina e; 7 (9,09%) à tetraciclina; sendo sensíveis aos demais antimicrobianos testados. Os Staphylococcus sp demonstraram, em 12 (26,66%) dos casos, resistência a nitrofurantoína; em 2 (4,44%) à tetraciclina e; foram sensíveis aos demais antimicrobianos; os Streptococcus sp, com exceção de 7 (25%), resistentes à ação da nitrofurantoína, foram sensíveis aos demais antimicrobianos utilizados. / The objective of the present study was to establish reference values for physical-chemical and cellular contents of the milk of buffaloes bred in the state of São Paulo, Brazil, and to draw relationships between these values and elements present in this kind of milk. Ninety-eight adult Murrah buffalo females were distributed into different experimental groups, according to the following variability factors: age, phase of lactation, time of milking and milking procedure. From these animals, 1,176 samples of milk were collected (from udders that did not present any signs of inflammatory process or that have been subject to intramammary treatment). Milk samples were submitted to the following tests: strip cup test and CMT; determination of pH and electroconductivity, chloride, lactose, protein, fat and total solid contents. Milk samples were also submitted to somatic cell counts, as well as isolation and identification of bacterial strains, which were also submitted to antibiograms. Reference values for buffalo milk, according to the phase of lactation (beginning, middle and end of lactation) were, respectively: pH, 6.89; 6.85 and 6.9; electroconductivity, 3.82; 4.02 and 4.49 mS/cm; chloride content, 18.21; 20.13 and 26.49 mg/dl; fat content 4.25; 3.70 and 3.56 g/dl; protein content, 3.97; 4.03 and 4.5 g/dl; lactose content, 5.11; 5.08 and 4.81 g/dl; total solid content, 14.55; 13.88 and 13.93 g/dl, and somatic cell counts, 29,000; 29,000 and 16,000 cells/ml. Results support that the phase of lactation influence pH, electroconductivity, chloride, fat, protein, lactose and total solid contents, as well as somatic cell counts. Somatic cell counts and fat, protein, lactose and total solid contents were influenced by the moment of sample collection (before or after milking), respectively, with the following values: 3.90 and 8.9 g/dl; 4.12 and 3.67 g/dl; 5.02 and 4.64 g/dl; 14.18 and 18.31 g/dl, and 29,000 and 56,000 cells/ml. Results showed that the kind of milking procedure used influenced electroconductivity, somatic cell counts, fat and protein contents. Results for buffaloes submitted to manual or mechanical milking were, respectively: electroconductivity, 3.89 and 4.14 mS/cm; somatic cell counts, 22,000 and 32,000 cells/ml; fat content 4.47 and 3.62 g/dl, and protein content 3.77 and 4.29 g/dl. When the age of the animals was considered, it was observed that the older the animal, the greater the electroconductivity and chloride contents, and the lower the lactose contents. No significant changes were observed in pH, fat, total solid and protein contents. CMT scores (negative, trace, 1+ and 2+) gradually increased with the phase of lactation. Increases in electroconductivity, chloride content and somatic cell counts were directly proportional to the increase in CMT scores, whereas lactose content decreased. Variation of CMT scores was not followed by significant changes in fat, protein and total solid contents. Bacterial genera more frequently isolated were Corynebacterium sp (28.5%); Staphylococcus sp (24.7%); Streptococcus sp (15.8%) and Actinomyces sp (11.4%). The frequency of bacterial isolation increased significantly with lactation. However, the moment of milking did not influence isolation. Posterior quarters presented the greatest frequency of isolation in the udders analyzed. The following antibiotic and chemotherapic agents were used in the antibiogram: cefalotin; cefoperazone; chloranfenicol; cotrimoxazol; enrofloxacine; streptomycin; gentamycin; neomycin; nitrofurantoin; oxacylin; penicillin and tetracycline. Among Corynebacterium sp, 47 strains (61.03%) were resistant to nitrofurantoin and 10 (12.9%) to oxacylin, 8 (10.38%) streptomycin and 7 (9.09%) to tetracycline. These strains were sensitive to the other antibiotic agents tested. From Staphylococcus sp strains, 12 (26.66%) were resistant to nitrofurantoin and 2 (4.44%) were resistant to tetracycline. They were sensitive to the other antibiotics tested. Among Streptococcus sp strains they were all sensitive to the the antibiotic agents, except for 7 (25%) of them that were resistant to nitrofurantoin.

A leptospirose é uma zoonose mundial causada por bactéria do gênero Leptospira. O desenvolvimento de uma vacina de subunidade eficaz seria de grande interesse em saúde pública. Propusemos investigar 4 antigenos de Leptospira interrogans srv Copenhageni, genes LIC12659, LIC12660, LIC12631 e LIC10868, os quais foram amplificados e clonados nos vetores de expressão pAE e pAEsox. As proteínas VapB, VapC, VapBC e Sph2 foram expressas em E. coli e em salmonela SL3261 e purificadas por cromatografia de afinidade a metal. As atividades hemolítica de Sph2 e ribonucleásica de VapC não foram evidenciadas, possivelmente devido a diferenças estruturais entre as proteínas recombinantes e as nativas. Os clones de E. coli com os genes do módulo toxina-antitoxina vapBC sofreram os efeitos de inibição (vapC) e recuperação (vapBC) de crescimento, como descrito. As proteínas recombinantes, VapB purificada ou em salmonlea e Sph2, mostraram-se imunogênicas em camundongos e em hamsters. A imunização com Salmonela-VapB determinou a melhor proteção no teste de desafio. / Leptospirosis is a zoonosis worldwide distributed, caused by bacteria from the genus Leptospira. The development of an efficient vaccine of sub-unities would be of major interest for public health. We proposed to investigate 4 antigens from Leptospira interrogans srv Copenhageni, genes LIC12659, LIC12660, LIC12631 and LIC10868, which were amplified and cloned into expression vectors pAE and pAEsox. The proteins VapB, VapC, VapBC and Sph2 were expressed in E. coli and in salmonella SL3261, and purified by metal-affinity chromatography. The activities hemolytic of Sph2 and ribonuclease of VapC were not confirmed, possibly due to differences between native and recombinant proteins. The clones of E. coli with genes of the toxin-antitoxin module vapBC suffered inhibition (vapC) and recovery (vapBC) of growth rate as described. The recombinant proteins VapB purified or in salmonella and purified Sph2, showed to be immunogenic in mice and in hamsters. The immunization with Salmonella-VapB determined better protection on challenge assay.

Reduções dos níveis de sulfato nos solos vêm sendo observadas em função de práticas agrícolas e exportação de biomassa. O enxofre Elementar (S0) pode ser usado como fertilizante, contudo para ser absorvido pelas plantas deve ser antes oxidado a sulfato. A oxidação microbiológica do S0 está associada com Acidithiobacillus thiooxidans, apesar de muitos trabalhos não detectarem esta espécie nos solos. Trabalhos recentes têm mostrado uma grande diversidade de microrganismos capazes de oxidar o S0 no solo além do A. thiooxidans, entretanto, pouco se sabe sobre esta diversidade em solos brasileiros. Os objetivos deste trabalho foram determinar a taxa de oxidação do S0 em três solos brasileiros, a diversidade de Bacteria e Archaea envolvidas nesse processo, isolar bactérias oxidantes de enxofre (BOE) e avaliar seu potencial como biofertilizante. Amostras de solos foram coletadas em Anhembi/SP (ANB), Brasília, DF (BRA) e Rondonópolis, MT (RDP). Os solos foram enriquecidos com 10 g de S0 kg-1 (+S0) ou não (-S0) e incubados em microcosmos a 28 oC por 0, 6, 22, 38, 54, 67, 86 e 102 dias. A taxa de oxidação do S0 variou entre 2,8 e 3,2 ug S cm-2 dia-2 nos solos arenosos (ANB e RDP) e 1,3 ug S cm-2 dia-2 no solo argiloso (BRA) após 102 dias de incubação. A oxidação do S0 elevou a quantidade de sulfato e reduziu o pH principalmente nos solos arenosos. A aplicação do S0 alterou a estrutura e a diversidade da comunidade microbiana. Foram obtidas 811 seqüências do gene rRNA 16S de bactérias, sendo agrupadas em 518 Unidade Taxonômicas Operacionais (UTOs). Os principais filos nos solos foram Acidobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria. Foram obtidas 463 seqüências de rRNA 16S de Archaea, sendo agrupadas em 39 UTOs. Mais de 84% da UTOs foram classificadas como Archaea não classificadas enquanto 15% foram classificadas como Euryarchaeota. A diversidade de Archaea não foi muito afetada pelo S0. Cinqüenta BOE foram isoladas e afiliadas a Proteobacteria (68%), Actinobacteria (18%) e Firmicutes (14%) após o seqüenciamento do rRNA 16S. Os gêneros atribuídos foram: Aurantimonas, Acinetobacter, Novosphingobium, Methylobacterium. Paracoccus, Bradyrhizobium, Sphingomonas, Mycobacterium, Micrococcus e Bacillus. Esferas de alginato +S0, contendo os isolados de BOE ANB9 (Acinetobacter), RDP5 (Mycobacterium) e A. thiooxidans foram incubados em areia estéril, resultando no aumento de 111%, 430% e 5350% no SO4 2- comparado ao controle negativo após 14 dias de incubação, respectivamente. As taxas de oxidação do S0 foram 4,7 (ANB9), 18 (RDP5) e 130 (A. thiooxidans) vezes maiores do que o controle negativo após o mesmo período. As micro-esferas carregando as bactérias e o S0 foram incubadas nos solos ANB e BRA durante 54 dias. A. thiooxidans foi o oxidante de enxofre mais eficiente, apresentando a maior taxa de oxidação, aumento do SO4 2- e redução do pH em comparação com os outros isolados de BOE. As esferas de A. thiooxidans também foram capazes de solubilizar rocha fosfática. Novas informações foram geradas sobre a diversidade de bactérias envolvidas na oxidação do S0 em solos brasileiros. / Depletion of sulfur levels in soil has been observed as a result of agricultural practices and biomass harvesting. Elemental sulfur (S0) may be an interesting fertilizer, however it must be oxidized to sulfate in order to be taken up by plants. Biological oxidation of S0 is commonly associated to Acidithiobacillus thiooxidans, although many studies failed to detect them in soils. Recent efforts have shown a great diversity of microorganisms able to oxidize S0, besides A. thiooxidans. Nevertheless, no information is available for Brazilian soils. The aims of this work were to determine the S0 oxidation rates of three Brazilian soils, the bacterial and archaeal communities diversity associated to S0 oxidation, as well as, to isolate sulfur oxidizing bacteria (SOB) and evaluate its potential as a biofertilizer. Soils sampled in Anhembi, SP (ANB), Brasília, DF (BRA) and Rondonópolis, MT (RDP) were enriched with 10 g of S0 kg-1 (+S0) or not (-S0) and incubated in microcosms for 0, 6, 22, 38, 54, 67, 86 and 102 days under 28 oC. Oxidation rates of S0 were low, ranging to 2,8 and 3,2 ug S cm-2 day-2 in the sand soils (RDP and BRA) and 1,3 ug S cm-2 day-2 in the clay one (BRA) after 102 days incubation. Soil SO4 2- content was increased and pH decreased as result of S0 oxidation mainly in the sand soils. Bacterial community structure and diversity were affected by S0 amendment and time of incubation, represented by changes in the DGGE profile and phylum distribution. Were obtained 811 bacterial 16S rRNA sequences, clustered in 518 Operational Taxonomic Units (OTUs). The predominant phyla in the soils were Acidobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria. Were obtained 463 archaeal 16S rRNA sequences clustered into 39 OTUs. More than 84% of the OTUs were assembled to unclassified Archaea whereas 15% were classified as Euryarchaeota. Archaea diversity was not mostly affected by S0. Fifty SOB were isolated and affiliated to Proteobacteria (68%), Actinobacteria (18%) and Firmicutes (14%) after 16S rRNA sequencing. The assigned genera were Aurantimonas, Acinetobacter, Novosphingobium, Methylobacterium, Paracoccus, Bradyrhizobium, Sphingomonas, Mycobacterium, Micrococcus and Bacillus. Alginate beads containing the SOB isolates ANB9 (Acinetobacter), RDP5 (Mycobacterium) and A. thiooxidans plus S0 were incubated in sterile sand resulting in 111%, 430% and 5350% increment in SO4 2- comparing to negative controls after 14 days incubation, respectively. The S0 oxidation rate was 4,7 (ANB9), 18 (RDP5) and 130 (A. thiooxidans) times greater than the negative control after the same time. The entrapped bacteria with S0 were incubated in ANB and BRA soils for 54 days in microcosms. A. thiooxidans was the best S0 oxidizer, showing the highest oxidation rate, increment in SO4 2- and pH decrease comparing with the other SOB isolates. A. thiooxidans beads were also able to solubilize phosphate rock. New information was generated about the bacterial diversity involved in the S0 oxidation in Brazilian soils.

Os micro-organismos desempenham importante papel na reciclagem dos elementos em ecossistemas de manguezais, uma vez que como produtores primários podem controlar reações químicas. O grupo particular das cianobactérias atua promovendo a entrada de carbono e nitrogênio por meio da sua capacidade de realizar fotossíntese oxigênica e fixação de nitrogênio atmosférico. No Brasil, as florestas de manguezais ocupam uma área de aproximadamente 25.000 km2 e no Estado de São Paulo, 240 km2 da área total está coberta por este ecossistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de cianobactérias que colonizam as folhas de Avicennia schaueriana, Rhizophora mangle e Laguncularia racemosa do manguezal da Ilha do Cardoso, um ambiente pristino, bem como acessar e comparar a população de cianobactérias dos solos dos manguezais da Ilha do Cardoso e de Bertioga, este último contaminado com óleo bruto. Para este propósito, as técnicas de DGGE e biblioteca de clone do gene RNAr 16S, ARISA e TRFLP do gene nifH foram utilizadas. Os resultados da filosfera evidenciaram uma sutil influência do gênero de árvore na colonização das cianobactérias, entretanto, um forte efeito da localização destas dentro do manguezal foi observado. As folhas das árvores do meio da área de manguezal apresentaram uma maior diversidade de gêneros de cianobactérias. No geral, foram identificados 19 gêneros e várias sequências de cianobactérias não cultiváveis. Uma predominância de sequências com alta similaridade com representantes das ordens Nostocales e Oscillatoriales foi observada. Sequências com identidade com o gênero Symphyonemopsis (ordem Stigonematales) foram recuperadas em maiores quantidade. Com relação à diversidade no solo, os resultados de DGGE e ARISA demonstraram que a população de cianobactérias é distinta entre os manguezais estudados, porém os perfis eletroforéticos das amostras coletadas próximo ao mar se agruparam, sugerindo que a colonização é influenciada pelas condições de inundação. O perfil mais diferente foi obtido no ponto próximo à floresta no manguezal de Bertioga, local mais afetado pela contaminação de óleo. As bibliotecas de clones claramente indicaram diferenças das sequências do gene RNAr 16S entre os pontos amostrados. Um total de 99 UTOs foi obtido, com 61 “singletons”. Na localidade próxima ao mar os gêneros Procholorococcus e Synechococcus foram dominantes em ambos os manguezais. A maioria das sequências de RNAr 16S encontradas nos outros pontos foram relacionadas com cianobactérias não cultiváveis. A diversidade alfa sugeriu que o local com menor diversidade foi o meio do manguezal de Bertioga, e o maior foi em Bertioga próximo à floresta, os demais pontos tiveram valores similares. Os maiores índices de riqueza foram encontrados nos pontos próximos à floresta, enquanto menores valores foram observados nos pontos próximos ao mar. A maioria das sequências de RNAr 16S obtidas em Bertioga no meio do manguezal e próximo à floresta tiveram identidades menores do que 90% com as disponíveis no GenBank. Estas sequências podem representar novos táxons ou cianobactérias conhecidas, porém ainda não sequenciadas. O TRFLP do gene nifH indicou que os locais próximos ao mar e meio do manguezal na Ilha do Cardoso abrigaram populações de diazotróficos semelhantes, enquanto que em Bertioga estes pontos apresentaram diferenças nos perfis de TRFLP. As maiores diferenças estavam nos locais próximos à floresta em ambos os manguezais. / Microorganisms play important role in the recycling of elements in mangrove ecosystems, since as primary producers they can control chemical reactions. The particular cyanobacteria group act promoting the input of carbon and nitrogen through their ability to realize oxygenic photosynthesis and fixing atmospheric nitrogen. In Brazil, the mangrove forests occupy an area of approximately 25.000 km2, and in the total area of São Paulo State, 240 km2 are covered by this ecosystem. The aim of this work was to evaluate the cyanobacterial diversity that colonize Avicennia schaueriana, Rhizophora mangle and Laguncularia racemosa leaves from Cardoso Island mangrove, a pristine site, as well as to assess and compare the soil cyanobacterial population from both Cardoso Island and Bertioga mangroves, this last one contaminated with crude oil. For this purpose, the techniques of DGGE and clone library of 16S rRNA gene, ARISA, and TRFLP of nifH gene were used. The phyllosphere results evidenced a subtle difference of the genus of tree on the colonization of cyanobacteria, however a strong effect from tree’s location within the mangrove was observed. The tree leaves from the middle of mangrove area showed a greater diversity of cyanobacterial genera. In geral, 19 genera and several uncultivated cyanobacteria were identified. A predominance of sequences with high similarities to representatives of the order Nostocales and Oscillatoriales were observed. Sequences with similarities to the genus Symphyonemopsis (order Stigonematales) were recovered in higher quantity. Regarding to the soil diversity, DGGE and ARISA results showed that the cyanobacterial population is distinct among both mangroves studied, however the electrophoretic profiles from samples collected near to the sea grouped together, suggesting that colonization is influenced by flood conditions. The most different profile was obtained in the site near to the forest in Bertioga mangrove, location more affected by the oil contamination. Clone libraries clearly showed 16S rRNA sequences differences among sites sampled. A total of 99 OTUs were obtained, with 61 singletons. In the site near to the sea the Procholorococcus and Synechococcus genera were dominant in both mangroves. The majority of 16S rRNA sequences found in the other sites were related to uncultured cyanobacteria. Alpha diversity suggested that the site with lowest diversity was middle of the Bertioga mangrove, and the highest was Bertioga near to the forest, the remainder sites had similar values. The highest richness indices were found in the sites near to the forest, while lower values were observed in the sites near to the sea. The majority of the 16S rRNA sequences obtained from the middle of the mangrove and near to the forest in Bertioga showed identities lower than 90% with that available in the GenBank. These sequences may represent novel cyanobacterial taxa or known cyanobacteria not yet sequenced. The TRFLP of nifH gene indicated that the sites near to the sea and middle of the Cardoso Island mangrove harbored similar diazotrophic populations, while in Bertioga these sites presented differences in TRFLP profiles. The greatest differences were in the sites near to the forest in both mangroves.

A cana-de-açúcar (Saccharum sp.) chegou ao Brasil com a implementação das primeiras capitanias. Hoje ela é cultivada em praticamente todos os estados brasileiros, sendo processada para a produção de açúcar e álcool combustível. Para suprir este mercado crescente com plantas de alta qualidade é necessária a utilização da técnica de cultura de tecidos aplicada à microprogação in vitro para produzir mudas livres de doenças e em larga escala. Porém a contaminação microbiana é um fator determinante no sucesso da produção de plantas micropropagadas, sendo responsável por grandes perdas no processo. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo encontrar antibióticos capazes de reduzir as perdas por contaminação bacteriana no processo produtivo de plantas micropropagadas de cana-deaçúcar sem afetar o desenvolvimento vegetal. Para tanto, foram realizados o isolamento e identificação dos contaminantes bacterianos presentes no material micropropagado, a seleção dos principais antibióticos capazes de inibir o crescimento destes contaminantes e posteriormente um processo de antibioticoterapia foi estabelecido. Os resultados obtidos através da identificação evidenciaram que a maioria dos contaminantes bacterianos é composta por microrganismos endofíticos, sendo o gênero Gluconacetobacter o contaminante encontrado com mais frequência. Os resultados dos testes de suscetibilidade mostraram que nenhum antibiótico é 100% eficaz no controle geral do crescimento bacteriano, porém o antibiótico rifampicina se mostrou mais eficiente quando usado na concentração mínima de 50 g/mL e quando realizada a antibioticoterapia não afetou o crescimento das plantas micropropagadas. / Sugarcane (Saccharum sp.) arrived in Brazil with the first captaincy implementation. Nowadays, it is cultivated in almost all Brazilian states, processed to produce sugar and alcohol as fuel. In order to supply this growing market with high quality plants, it is necessary to use the technique of tissue culture applied to in vitro micropropagation to produce seedlings free of disease in large scale. But the microbial contamination is a determinant factor for the success of micropropagated plants production; it is responsible for great losses in the process. Within this context, the present work aimed to find antibiotics that can reduce losses by bacterial contamination in the production process of sugarcane micropropagated plants without affecting its development. Therefore, we have performed the isolation and identification of bacterial contaminants present in micropropagated material, the selection of the main antibiotics capable of inhibiting the growth of these contaminants and then a process of antibiotic therapy was established. The results obtained through the identification evidenced that most of the bacteria contaminants is composed of endophytic microorganisms, and the genus Gluconacetobacter was the contaminant found more often. The results of susceptibility tests showed that no antibiotic is 100% effective in the general control of bacterial growth, but the antibiotic rifampicin was more efficient when used at the minimum concentration of 50 g/mL and when performed with antibiotic therapy did not affect the growth of micropropagated plants.

Os manguezais são ambientes de transição entre os ecossistemas terrestres e marinhos, essenciais para o crescimento e o desenvolvimento de muitas espécies de elevado interesse ecológico e econômico. Apesar de ter sua importância reconhecida, são constantemente impactados por diversos poluentes que influenciam sua estabilidade. Estes ecossistemas caracterizam-se por serem anaeróbicos, ricos em sulfato e em matéria orgânica, sendo os microrganismos fundamentais na ciclagem de nutrientes, em especial os envolvidos no ciclo do enxofre, onde os procariotos redutores de sulfato (sulphate-reducing prokaryotes, SRP) aparecem como um grupo frequente e com um papel preponderante. O presente estudo mostrou que as comunidades de arquéias, bactérias e bactérias redutoras de sulfato (sulphatereducing bacteria SRB) são abundantes, diversas e responsivas aos estados de intervenção dos manguezais. A abundância medida por qPCR mostrou que as quantidades de arquéias e bactérias aumentam com a contaminação. A diversidade estudada por pirosequenciamento do gene ribossomal 16S DNAr indicou que estes grupos são diversos, mostrando filos Euryarcheota e Crenarcheota do domínio Archaea, e os filos Deltaproteobacteria e Gammaproteobacteria, do domínio Bacteria, como grupos frequentes. A estrutura destas comunidades, avaliada por análises de co-ocorrência, revelou que a microbiota responde à contaminação, diminuindo e simplificando as interações, quanto maior for a contaminação. A diversidade dos grupos relacionados ao ciclo do enxofre, estudada por DGGE (aprA e dsrB), pirosequenciamento (dsrB) e GeoChip (aprA, dsrB), mostrou que a classe Deltaproteobacteria, representada pelas ordens Desulfobacterales e Desulfovibrionales, é o grupo prevalente na redução do sulfato, e as classes Gammaproteobacteria e Betaproteobacteria devem atuar na oxidação do enxofre (sulphur-oxidising - SOB). O GeoChip (aprA, dsrB) foi a única metodologia que permitiu detectar arquéias redutoras de sulfato (gêneros Archaeoglobus e Pyrobaculum), sendo esta a primeira descrição de tais organismos em ecossistemas de manguezais. Desse modo, estes resultados evidenciam que a microbiota em áreas de manguezais responde à contaminação, tendo uma alta frequência de SRB e SOB, ressaltando, assim, a importância do ciclo do enxofre em ambientes de manguezais. / Mangroves are transitional environments between terrestrial and marine ecosystems, essential for the growth and development of many species with high ecological and economical interests. Despite its recognized importance, mangroves are constantly impacted by various pollutants, affecting its stability. These ecosystems are characterized as anaerobic, rich in sulfate and organic matter, where the microorganisms are essential to the nutrient cycling, particularly those involved in the sulfur cycle, where sulphate-reducing prokaryotes (SRP) appear as frequent and taking an important role. The present study showed that communities of archaea, bacteria and sulphate reducing bacteria (SRB) are abundant, diverse and responsive to state intervention of the mangrove. The abundance measured by qPCR showed that the quantities of archaea and bacteria increase with the contamination. The diversity studied by pyrosequencing of the 16S rDNA ribosomal gene indicated that these groups are diverse, showing Euryarcheota and Crenarcheota phyla of the domain Archaea, and Deltaproteobacteria and Gammaproteobacteria classes of the domain Bacteria, as the most frequent groups. The structure of these communities, as assessed by analysis of network, revealed that the microbiota responds to contamination, reducing and simplifying interactions in the higher contamination. The diversity of groups related with the sulfur cycle studied by DGGE (aprA and dsrB), pyrosequencing (dsrB) and GeoChip (aprA, dsrB) showed that Deltaproteobacteria, represented by orders Desulfobacterales and Desulfovibrionales, is a prevalent group in the sulfate reduction, while Gammaproteobacteria and Betaproteobacteria are frequent in the sulfur oxidation (sulfur-oxidising bacteria - SOB). The GeoChip (aprA, dsrB) was the only method that allowed to detect sulfate-reducing archaea (genera Archaeoglobus and Pyrobaculum), which is the first description of these organism on mangrove ecosystems. Thus, these results show that the microbiota in mangroves areas responds to contamination, having a high frequency of SRB and SOB, thus highlighting the importance of the sulfur cycle in mangrove environments.

Os objetivos deste estudo foram avaliar a concentração de Cd, Pb, Cr e Ni nos tecidos da cana-de-açúcar, constatar a presença de bactérias fixadoras de nitrogênio (BFN) na variedade IAC87-3396 cultivada em ambiente com altas concentrações de metais e avaliar a tolerância das bactérias metais pesados \"in situ\" e \"in vitro\". A cana-de-açúcar IAC87-3396 foi cultivada em área com altos teores de metais. Antes do plantio foram aplicados 5 mitigadores de metais pesados. Para detecção e quantificação de níquel, chumbo, cromo e cádmio foram realizadas análises em ICP-MS em amostras de tecidos da cana-de-açúcar (folha +1, raízes e tolete pré-germinado) obtidos na colheita da cana-planta e cana-soca. A quantificação das bactérias foram realizadas em amostras da parte aérea e das raízes, da cana-planta (colheita) e da cana-soca (6 meses e colheita), utilizando a metodologia do tolete pré-germinado. O ensaio \"in vitro\" consistiu em acrescentar ao meio de cultura 4 concentrações de Pb, Cd, Ni e Cr inseridos isoladamente e em combinações e proceder a inoculação em placa de petri de 4 bactérias (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). O comportamento nas diferentes concentrações foi avaliado atribuindo-se valores aos diferentes padrões de crescimento. Para os metais, a maior concentração foi encontrada nas raízes e a menor foi encontrado na folha +1. No campo os valores da folha +1 aumentaram da cana planta para a cana soca e os valores das raízes diminuíram. Comparando campo e tolete pré-germinado, na cana planta a concentração nas raízes foi menor do que o encontrado no campo e na parte aérea o tolete teve uma concentração maior para o Ni e Cd. Na cana soca o campo possui as maiores concentrações tanto para parte aérea como para raízes. Na quantificação das bactérias, a comparação entre os períodos mostrou que a quantificação no geral é maior na cana planta. Na cana planta a quantificação foi maior na parte aérea, no 6 meses da cana soca o predomínio é na raiz e na colheita da cana soca existe uma distribuição mais uniforme das bactérias no interior da planta. No ensaio \"in vitro\" a concentração máxima de metais tolerada foi a máxima estudada para Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) e Ni (40 mg L-1). O Cr e a associação entre 2, 3 e 4 metais proporcionaram o não crescimento das bactérias. Para a maior parte das bactérias houve associação significativa entre os padrões de crescimento e as concentrações de metais no meio de cultura. Na variedade IAC87-3396 foram encontrados os 4 gêneros de BFN, mesmo nas raízes onde os teores de Pb, Ni, Cr e Cd foram maiores. A tolerância das BFN aos metais \"in situ\" diferiu da \"in vitro\". O cromo e a associação entre os metais limitaram o crescimento \"in vitro\" de todas as bactérias. A metodologia do tolete pré-germinado não refletiu as condições de concentração de metais em materiais coletados no campo. A cana-deaçúcar tem potencial para ser uma cultura fitoextratora e acumuladora de Pb, Ni, Cr e Cd / The objectives of this study were to evaluate the concentration of Cd, Pb, Cr and Ni in the tissues of sugarcane, noting the presence of the BFN in IAC87-3396 variety grown in contaminated environment and evaluate the BFN tolerance to heavy metals \"in situ\" and \"in vitro\". Sugarcane variety IAC87-3396 was grown in an soil contaminated by metals. Before planting, five mitigators of heavy metals were applied. Analysis were performed to detect nickel, lead, chromium and cadmium in tissues of sugarcane, including leaf +1, roots and pregerminated sett (shoot and root) at harvest of the plant cane and ratoon cane. To quantify the nitrogen-fixing bacteria, three tests were performed comprising the shoots and roots, one in the plant cane (at harvest) and two in ratoon cane (6 months and harvesting) using the methodology of pre-germinated sett. The test \"in vitro\" consisted of adding to the culture medium Pb, Cd, Ni, Cr, mixed metals and inoculated in a petri dish of 4 bacteria (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense and Burkholderia tropica). The behavior in different concentrations was evaluated by assigning values to different growth patterns. For all metals, the highest concentration was found in the roots and the lowest values were found in leaf +1. This values in leaf +1 increased from plant cane to ratoon cane while in root it decreased. In relation to the pregerminated sett, metal concentration in root of plant cane was lower than that found in the field while the leaf had a higher concentration only for Ni and Cd. The field ratoon cane has the highest concentrations for both the aerial and root part. For the quantification of bacteria, the comparison between the measurement periods showed that in general it is greater in the plant cane. The location of bacteria inside the plant revealed that, in the plant cane, it was higher in the shoot. However, for the first six months of ratoon cane the predominance of bacterias was in the root. At harvest of the ratoon crop a more uniform distribution of bacteria was found inside the plant. In the \"in vitro\" essay the maximum concentration studied was the maximum tolerated for Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) and Ni (40 mg L-1). The association between Cr and 2, 3 and 4 metals provided no growth of bacteria. For most of the bacteria a significant association was found between growth patterns and concentrations of metals in the culture medium. All the four kinds of NFB were found in IAC87-3396 even in roots where the levels of Pb, Ni, Cr and Cd were high. The tolerance of the NFB to these metals \"in situ\" is different from that \"in vitro\". The chromium and its association with other metals have limited growth \"in vitro\" of all bacteria. The methodology of pre-germinated sett did not reflect the conditions of metal concentration in material collected in the field. Sugarcane plant has the potential to be a culture of phytoextraction and accumulation of Pb, Ni, Cr and Cd

Orientador: Lisiane Fernandes de Carvalho. / Coorientador: Carolina Krebs de Souza. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

No Brasil são abatidos por ano cerca de 34 milhões de cabeças de rebanho bovino, sendo que cada animal abatido pode produzir aproximadamente 25 kg de conteúdo ruminal. Este resíduo se não disposto adequadamente pode ser considerado como um material de risco ambiental, necessitando assim de especial atenção no seu gerenciamento. Uma forma sustentável de tratamento do resíduo ruminal é a transformação deste em uma fonte orgânica de nutrientes e de microrganismos potenciais para produção de enzimas que podem ser utilizadas de diversas formas em processos biotecnológicos. O objetivo do trabalho foi a obtenção de cultura mista a partir de bactérias celulolíticas oriundas do conteúdo ruminal bovino no processo de compostagem e fungos filamentosos. Duzentas e cinquenta bactérias isoladas aos 7, 21, 39 e 62 dias ao longo do processo de compostagem foram analisadas quanto ao potencial de produzir enzimas celulolíticas. Na primeira triagem foram selecionadas 16 bactérias. Após os testes enzimáticos em meio liquido contendo Xilana e CMC para determinar Xilanase e CMCase respectivamente, os melhores resultados para CMCase foram dados pelas bactérias: 1T54(0.72 U/mL), 2T47(0.9 U/mL), 2T43.1(1.48 U/mL), 3T56.1(0.9 U/mL) e 3T32(1.12 U/mL) e para xilanase: 1T54(9.67 U/mL), 2T42.1(5.21 U/mL), 2T43.1(5.58 U/mL), 2T03(5.33 U/mL), 3T56.1(29.77 U/mL), 2T37.1(29.06 U/mL) e 3T32(5.82 U/mL). As melhores combinações entre bactérias foram 1T54+2T43.1, 2T37.1+2T47 e 3T56.1+3T32. E entre fungos e bactérias respectivamente (Bactéria+Fungo), as linhagens 2T43.1 +1T1502 e 1T54+1T1502. As linhagens de bactérias e fungos filamentosos cultivados em culturas mistas promoveram 12 combinações entre as bactérias e 14 entrelaçamentos mútuos entre 13 fungos testados. As melhores combinações entre bactérias foram: 1T54+2T43.1, 2T37.1+2T47 e 3T56.1+3T32. E entre fungos e bactérias respectivamente (Bactéria+Fungo) as 2T43.1 +1T1502 e 1T54+1T1502. As bactérias isoladas de resíduo ruminal expressaram capacidade de produção enzimáticas de CMCase e xilanase assim como apresentaram entrelaçamentos mútuos entre si e com fungos, mostrando que os isolados podem ser combinados para a formação de cultura mista e usadas para testes em leiras de compostagem como aceleradores de decomposição. / In Brazil, about 34 million head of cattle are slaughtered each year, and each slaughtered animal can produce approximately 25 kg of ruminal contents. This residue, if not disposed of properly, can be considered as an environmental risk material, thus requiring special attention in its management. A sustainable form of treatment of the ruminal residue is the transformation of this into an organic source of nutrients and potential microorganisms for the production of enzymes that can be used in various forms in biotechnological processes. The objective of the work was to obtain a mixed culture from cellulolytic bacteria derived from bovine ruminal content in the composting process and filamentous fungi. Two hundred and fifty bacteria isolated at 7, 21, 39 and 62 days throughout the composting process were analyzed for the potential to produce cellulolytic enzymes. At the first screening, 16 bacteria were selected. After the enzymatic tests in liquid medium containing Xylan and CMC to determine Xylanase and CMCase respectively, the best results for CMCase were given by the bacteria: 1T54 (0.72 U/mL), 2T47 (0.9 U/mL), 2T43.1 (1.48 U/mL), 3T56.1 (0.9 U/mL) and 3T32 (1.12 U/mL) and for xylanase: 1T54 (9.67 U/mL), 2T42.1 (5.21 U/mL), 2T43.1 (5.58 U/mL), 2T03 (5.33 U/mL), 3T56.1 (29.77 U/mL), 2T37.1 (29.06 U/mL) and 3T32 (5.82 U/mL). The best combinations among bacteria were 1T54 + 2T43.1, 2T37.1 + 2T47 and 3T56.1 + 3T32. Among fungi and bacteria respectively (Bacteria + Fungus), the strains 2T43.1 + 1T1502 and 1T54 + 1T1502. Bacteria and filamentous fungi strains cultured in mixed cultures promoted 12 combinations between bacteria and 14 mutual interlacements among 13 fungi tested. The best combinations among bacteria were: 1T54 + 2T43.1, 2T37.1 + 2T47 and 3T56.1 + 3T32. Among fungi and bacteria, respectively, (Bacteria + Fungus) the 2T43.1 + 1T1502 and 1T54 + 1T1502. Bacteria isolated from ruminal residue expressed an enzymatic production capacity of CMCase and xylanase as well as showing mutual entanglement with each other and with fungi, showing that the isolates can be combined for mixed culture formation and used for composting as well as decomposition.