Intoxicações alimentares são uma das causas mais significativas de mortalidade em países desenvolvidos e em desenvolvimento, sendo as contaminações bacterianas as responsáveis pela maioria dos casos. Dentre elas destacam-se as causadas por espécies de Staphylococcus, que são nocivas tanto pela infecção do organismo hospedeiro, quanto pela intoxicação por enterotoxinas termoestáveis presentes em alimentos contaminados e mal acondicionados. Além disso, a capacidade de S. aureus formarem biofilmes confere maior proteção contra agentes de controle. Neste contexto, torna-se importante desenvolver novos métodos visando inibir estes agentes patogênicos. Uma alternativa ao emprego de conservantes sintéticos é a utilização de biossurfatantes, como os ramnolipídeos (RL) que, além de apresentarem alta estabilidade a temperatura, pH e concentração salina, apresentam baixa toxicidade e são biodegradáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pH na atividade antimicrobiana dos RL sobre células planctônicas e sésseis de Staphylococcus aureus (ATCC 8095) e comparar seu efeito ao do dodecil sulfato de sódio (SDS). Os resultados mostraram que o pH exerce grande influência na ação dos surfatantes, sendo mais efetiva em valores de pH menores. Em pH 5, os RL apresentaram ação bactericida (CBM=19,5 mg L-1) superior ao SDS (CBM=39,1 mg L-1), sendo capazes de inibir e remover 80% dos biofilmes em concentrações de 156,2 mg L-1 e reduzir em cerca de 40 % a hidrofobicidade da superfície celular de S. aureus. Em valores de pH maiores a ação dos RL não superou a do SDS, porém estes ainda mostraram resultados promissores, principalmente na remoção de biofilmes evidenciado pela microscopia confocal. A espectroscopia FTIR revelou que quando em pH 6, 7 e 8 S. aureus, possivelmente, induz alterações em sua membrana celular a fim de diminuir a sensibilidade aos surfatantes. As imagens de MEV mostraram que os RL promovem deformações nas células, podendo levá-las a ruptura. O aumento da força iônica, promovido pela adição de NaCl no meio, favoreceu a ação antimicrobiana dos RL, o que torna a aplicação dos RL em alimentos bastante promissora. / Food poisoning can be considered one of the most significant causes of mortality in developed and developing countries with bacterial contamination being responsible for the majority of cases. Among them are those caused by Staphylococcus species that can beharmful, both from the infection of the host organism as the intoxication by thermostable enterotoxins present in contaminated and poorly conditioned food. In addition, the ability to form biofilms gives S. aureus greater protection against control agents. Under this context, it becomes important to develop new methods to inhibit those pathogens. An alternative to the use of synthetic preservatives are biosurfactants such as rhamnolipids (RL), which shows high stability to temperature, pH and salt concentration along with the fact that they have low toxicity and are biodegradable. The aim of this study was to evaluate the effect of pH on the antimicrobial activity of RL on planktonic and sessile Staphylococcus aureus cells (ATCC 8095) and compare its effect to that of the sodium dodecyl sulfate (SDS). The results showed that pH exerts a great influence on the action of surfactants, with greater effectiveness at lower pH. At pH 5, RL presented higher bactericidal action (CBM = 19.5 mg L-1) than SDS (CBM = 39.1 mg L-1), also being able to inhibit and remove 80% of biofilms at concentrations of 156. 2 mg L- 1 and reduce the hydrophobicity of S. aureus cell surface by about 40%. At higher pH values, the action of RL did not exceed that of SDS, neverthelessthey showed promising results, mainly on the removal of biofilms evidenced by confocal microscopy. FTIR spectroscopy revealed that at pH 6, 7 and 8,S. aureus possibly induces changes in its cell membrane in order to decrease the sensitivity to surfactants. The MEV images showed that the RL cause deformations in the cells, which can lead to rupture. The increase in ionic strength, promoted by the addition of NaCl in the medium, favored the antimicrobial action of RL, which makes the application of RL in foods very promising.

Uma característica importante de um higienizador de prótese total refere-se à sua ação antimicrobiana. Este estudo avaliou, por meio de estudo in vitro, o efeito de higienizadores de próteses totais a base de peróxido alcalino frente a biofilmes microbianos formados em superfícies de resina acrílica. A partir de matrizes circulares metálicas (15mm x 3mm), foram confeccionados corpos de prova de resina acrílica termopolimerizável (Lucitone 550), os quais foram esterilizados em micro-ondas (650W, por 6 minutos) e inoculados com suspensão de 107 UFC/mL dos microrganismos: Candida albicans (Ca), Candida glabrata (Cg), Staphylococcus aureus (Sa), Streptococcus mutans (Sm), Bacillus subtilis (Bs), Enterococcus faecalis (Ef), Escherichia coli (Ec) e Pseudomonas aeruginosa (Pa). Após contaminação, os corpos de prova foram incubados a 37ºC por 48hs e, em seguida, por meio de uma cesta de aço inoxidável, foram imersos em Béquer com as seguintes soluções, de acordo com as instruções do fabricante (n=10): Grupo CP (Controle positivo)- Solução PBS; Grupo MI - NitrAdine, Medical Interporous; Grupo EF - Efferdent Plus; Grupo CT - Corega Tabs e Grupo CN - (Controle negativo - n=5) - sem contaminação e imersão em PBS. Em seguida, foram lavados (PBS) e imersos em meio de cultura Letheen, para a avaliação da esterelidade e obtenção das diluições seriadas, as quais foram semeadas em meios de cultura específicos. Após incubação (37ºC por 24hs), de acordo com morfologia típica, o número de colônias características foi mensurado e o número de UFC/mL calculado. Os dados foram transformados em log10 (UFC+1) e analisados estatisticamente (Kruskal-Wallis e Dunn) (&alpha;=0,05). Os resultados mostraram diferença significativa entre os grupos para os microrganismos avaliados (Ca p<0,001; Cg p<0,001; Sm p< 0,001; Sa p<0,001; Bs p=0,005; Ef p<0,001; Ec p<0,001 e Pa p<0,001), havendo redução significativa de UFC de Ca [MI: 0,81 (0,17 a 2,51)], Cg [MI: 0,00 (0,01 a 2,40)], Sa [MI: 0,00 (-0,15 a 1,43)], Sm [MI: 0,00 (-0,09 a 1,21); EF: 2,00 (0,77 a 2,49)], Bs [CT 0,00 (-0,19 a 1,64)], Ef [MI: 0,00 (-0,18 a 0,88)], Ec [MI: 0,00 (-0,44 a 1,15); EF: 0,00 (-0,09 a 1,15); CT: 0,00 (-0,21 a 0,99)] e de Pa [MI: 0,00 (-0,20 a 0,53)] quando comparados aos grupos controles positivos. Concluiu-se que o higienizador NitrAdine foi o mais efetivo, causando diminuição o número de UFC em 7 dos 8 microrganismos testados / The antimicrobial action is an important characteristic of a denture cleanser. This study evaluated, through in vitro study, the efficacy of alkaline peroxides about the antimicrobial action against microbial biofilms on acrylic resin surfaces. Denture base acrylic resin specimens (Lucitone 550; n=190) were obtained from circular metal matrix (15 mm x 3 mm) and sterilized with microwave (650W, for 6 minutes), contaminated with suspension 107 UFC/mL of Candida albicans (Ca), Candida glabrata (Cg), Staphylococcus aureus (Sa), Streptococcus mutans (Sm), Bacillus subtilis (Bs), Enterococcus faecalis (Ef), Escherichia coli (Ec) and Pseudomonas aeruginosa (Pa). After contamination, the specimens were incubated at 37 ° C for 48 hours and then through a stainless steel basket, were immersed in becker with the following solutions according to the manufacturer\'s instructions (n=10): Group CP (Positive Control) - PBS solution; Group MI - NitrAdine, Medical Interporous; Group EF - Efferdent Plus; Group CT - Corega Tabs e Group CN - (Negative Control - n=5) - no contamination and immersed in PBS. After incubation (37ºC por 24hs), in accordance with characteristic morphology, the number of characteristic colonies was counted and the number of CFU/mL calculated. Data were processed following transformation into the formula log10 (CFU +1) and statistically analyzed (Kruskal-Wallis and Dunn) (&alpha;=0.005). The results showed significant differences between groups for evaluated microorganisms (Ca p<0,001; Cg p<0,001; Sm p< 0,001; Sa p<0,001; Bs p=0,005; Ef p<0,001; Ec p<0,001 e Pa p<0,001), with a significant reduction in the number of CFU the Ca [MI: 0,81 (0,17 a 2,51)], Cg [MI: 0,00 (0,01 a 2,40)], Sa [MI: 0,00 (-0,15 a 1,43)], Sm [MI: 0,00 (-0,09 a 1,21); EF: 2,00 (0,77 a 2,49)], Bs [CT 0,00 (-0,19 a 1,64)], Ef [MI: 0,00 (-0,18 a 0,88)], Ec [MI: 0,00 (-0,44 a 1,15); EF: 0,00 (-0,09 a 1,15); CT: 0,00 (-0,21 a 0,99)] and Pa [MI: 0,00 (-0,20 a 0,53)] when compared with CP Groups. It was concluded that the cleanser NitrAdine was the most effective, causing a decrease the number of CFU in 7 of 8 microorganisms tested

Os biofilmes constituem uma forma de crescimento que permite a maior sobrevivência e resistência de microrganismos a agentes de controle como antibióticos e desinfetantes. Apesar da grande disponibilidade de agentes antimicrobianos no mercado, há escassez de produtos específicos e efetivos na erradicação/inibição de biofilmes. Existe atualmente grande interesse na seleção de moléculas capazes de inibir o crescimento dos biofilmes ou removê-los quando já estabelecidos. Doenças como fibrose cística (P. aeruginosa) e cárie dentária (S. mutans), são patologias intrinsecamente ligadas à formação de biofilmes. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de chalconas sintéticas e derivados no controle e erradicação de biofilmes. As chalconas foram testadas quanto à capacidade de inibir a formação de biofilme e de remover biofilmes pré-estabelecidos. Os biofilmes de P. aeruginosa foram inibidos pela presença da molécula (E)-1-(3-hidroxinaftalen-2-il)-3-fenilprop-2-em-1-ona (11), mostrando redução de 48,8% na biomassa e 60,2% na viabilidade. A redução máxima na biomassa atingiu 70,9%. Já para o tratamento de biofilmes pré-estabelecidos, a molécula (1E,4E)-1,5-difenilpenta-1,4-dien-3-ona (10) mostrou redução de 53,5% na biomassa do biofilme de P. aeruginosa. Na formação do biofilme de S. mutans, a presença da molécula (1E, 4E)-1,5-bis(4-bromofenil)penta-1,4-dien-3-ona (15) reduziu a biomassa em 67,4%. Em concentrações elevadas essa redução chegou a 95,1%. Em biofilmes pré-estabelecidos de S. mutans, o tratamento com a molécula (2E,4E)-1,5-difenilpenta-2,4-dien-1-ona (12) reduziu a biomassa celular em 62,7%, e a viabilidade celular em 58,4%. Já a molécula (E)-3-(2-hidroxifenil)-1-fenilprop-2-en-1-ona (21), quando utilizada no tratamento de biofilmes pré-estabelecidos, mostrou redução de 26,4% na biomassa e 91,6% na viabilidade de S. mutans; além de evidenciar danos à estrutura celular do microrganismo. Todas as moléculas supracitadas promoveram redução na espessura dos biofilmes. Os antibióticos ampicilina e polimixina foram menos eficientes na remoção de biofilmes comparativamente às moléculas testadas. As moléculas não apresentaram CIM frente às bactérias, entretanto, afetaram a viabilidade celular. O tratamento da superfície de poliestireno com as chalconas não impediu a adesão das bactérias, e resultou na redução da hidrofobicidade do material. A superfície celular de S. mutans apresentou predomínio de cargas negativas e forte caráter hidrofóbico enquanto que P. aeruginosa apresentou baixa hidrofobicidade além de caráter básico. Os resultados evidenciam a potencialidade do uso das chalconas e seus derivados para o controle e erradicação de biofilmes Streptococcus mutans e Pseudomonas aeruginosa. / Biofilms constitute a growth mode which allows greatest survival and resistance of microorganisms to antibiotics and disinfectants. Despite the wide availability of antimicrobial agents in the market, there are few specific and effective products to the eradication / inhibition of biofilms. Thus, there is a great interest in the search of molecules able to inhibit biofilms or remove them once established. Diseases such as cystic fibrosis (P. aeruginosa) and dental caries (S. mutans), are intrinsically linked to the formation of biofilms. The aim of this study was to evaluate the potential of chalcones and their synthetic derivatives to the control and eradication of biofilms. The chalcones were tested for the ability to inhibit biofilm formation and also to remove pre-established biofilms. Biofilms of P. aeruginosa was inhibited by the presence of the molecule (E) -1- (3-hydroxynaphthalen-2-yl) -3-phenylprop-2-en-1-one (11) showing reduction of 48.8% biomass and 60.2% viability. The maximum reduction in biomass reached 70.9%. For the treatment of pre-established biofilms, the molecule (1E, 4E) -1,5-difenilpenta-1,4-dien-3-one (10) showed a 53.5% reduction in biomass of P. aeruginosa biofilm. Biofilms of S. mutans, growing in the the presence of the molecule (1E, 4E) -1,5-bis (4-bromophenyl) penta-1,4-dien-3-one (15) showed a biomass reduction of 67.4 %. At higher concentrations this reduction reached 95.1%. In pre-established biofilms of S. mutans, treatment with the molecule (2E, 4E) -1,5-difenilpenta-2,4-dien-1-one (12) reduced cell biomass in 62.7%, and cell viability by 58.4%. The molecule (E) -3- (2-hydroxyphenyl) -1-phenylprop-2-en-1-one (21), when used in the treatment of pre-established biofilms, showed 26.4% reduction in biomass and 91.6% in the viability of S. mutans; furthermore, the chalcone 21 caused damage to the cellular structure of the microorganism. All the aforementioned molecules promoted a reduction in the thickness of biofilms. The antibiotics polymyxin and ampicillin were less efficient on removing biofilms comparatively to the chalcones. The molecules affected cell viability however, no MIC was observed under the range of concentrations evaluated. The treatment of the polystyrene surface with chalcones did not prevent bacterial adhesion moreover, hydrophobicity of the material was reduced. S. mutans cell surface showed a predominance of negative charges and strong hydrophobic character while P. aeruginosa showed low hydrophobicity and basic character. The results demonstrate that synthetic chalcones and derivatives are potential candidates to the control and eradication of Streptococcus mutans and Pseudomonas aeruginosa biofilms.

Uma característica importante de um higienizador de prótese total refere-se à sua ação antimicrobiana. Este estudo avaliou, por meio de estudo in vitro, o efeito de higienizadores de próteses totais a base de peróxido alcalino frente a biofilmes microbianos formados em superfícies de resina acrílica. A partir de matrizes circulares metálicas (15mm x 3mm), foram confeccionados corpos de prova de resina acrílica termopolimerizável (Lucitone 550), os quais foram esterilizados em micro-ondas (650W, por 6 minutos) e inoculados com suspensão de 107 UFC/mL dos microrganismos: Candida albicans (Ca), Candida glabrata (Cg), Staphylococcus aureus (Sa), Streptococcus mutans (Sm), Bacillus subtilis (Bs), Enterococcus faecalis (Ef), Escherichia coli (Ec) e Pseudomonas aeruginosa (Pa). Após contaminação, os corpos de prova foram incubados a 37ºC por 48hs e, em seguida, por meio de uma cesta de aço inoxidável, foram imersos em Béquer com as seguintes soluções, de acordo com as instruções do fabricante (n=10): Grupo CP (Controle positivo)- Solução PBS; Grupo MI - NitrAdine, Medical Interporous; Grupo EF - Efferdent Plus; Grupo CT - Corega Tabs e Grupo CN - (Controle negativo - n=5) - sem contaminação e imersão em PBS. Em seguida, foram lavados (PBS) e imersos em meio de cultura Letheen, para a avaliação da esterelidade e obtenção das diluições seriadas, as quais foram semeadas em meios de cultura específicos. Após incubação (37ºC por 24hs), de acordo com morfologia típica, o número de colônias características foi mensurado e o número de UFC/mL calculado. Os dados foram transformados em log10 (UFC+1) e analisados estatisticamente (Kruskal-Wallis e Dunn) (&alpha;=0,05). Os resultados mostraram diferença significativa entre os grupos para os microrganismos avaliados (Ca p<0,001; Cg p<0,001; Sm p< 0,001; Sa p<0,001; Bs p=0,005; Ef p<0,001; Ec p<0,001 e Pa p<0,001), havendo redução significativa de UFC de Ca [MI: 0,81 (0,17 a 2,51)], Cg [MI: 0,00 (0,01 a 2,40)], Sa [MI: 0,00 (-0,15 a 1,43)], Sm [MI: 0,00 (-0,09 a 1,21); EF: 2,00 (0,77 a 2,49)], Bs [CT 0,00 (-0,19 a 1,64)], Ef [MI: 0,00 (-0,18 a 0,88)], Ec [MI: 0,00 (-0,44 a 1,15); EF: 0,00 (-0,09 a 1,15); CT: 0,00 (-0,21 a 0,99)] e de Pa [MI: 0,00 (-0,20 a 0,53)] quando comparados aos grupos controles positivos. Concluiu-se que o higienizador NitrAdine foi o mais efetivo, causando diminuição o número de UFC em 7 dos 8 microrganismos testados / The antimicrobial action is an important characteristic of a denture cleanser. This study evaluated, through in vitro study, the efficacy of alkaline peroxides about the antimicrobial action against microbial biofilms on acrylic resin surfaces. Denture base acrylic resin specimens (Lucitone 550; n=190) were obtained from circular metal matrix (15 mm x 3 mm) and sterilized with microwave (650W, for 6 minutes), contaminated with suspension 107 UFC/mL of Candida albicans (Ca), Candida glabrata (Cg), Staphylococcus aureus (Sa), Streptococcus mutans (Sm), Bacillus subtilis (Bs), Enterococcus faecalis (Ef), Escherichia coli (Ec) and Pseudomonas aeruginosa (Pa). After contamination, the specimens were incubated at 37 ° C for 48 hours and then through a stainless steel basket, were immersed in becker with the following solutions according to the manufacturer\'s instructions (n=10): Group CP (Positive Control) - PBS solution; Group MI - NitrAdine, Medical Interporous; Group EF - Efferdent Plus; Group CT - Corega Tabs e Group CN - (Negative Control - n=5) - no contamination and immersed in PBS. After incubation (37ºC por 24hs), in accordance with characteristic morphology, the number of characteristic colonies was counted and the number of CFU/mL calculated. Data were processed following transformation into the formula log10 (CFU +1) and statistically analyzed (Kruskal-Wallis and Dunn) (&alpha;=0.005). The results showed significant differences between groups for evaluated microorganisms (Ca p<0,001; Cg p<0,001; Sm p< 0,001; Sa p<0,001; Bs p=0,005; Ef p<0,001; Ec p<0,001 e Pa p<0,001), with a significant reduction in the number of CFU the Ca [MI: 0,81 (0,17 a 2,51)], Cg [MI: 0,00 (0,01 a 2,40)], Sa [MI: 0,00 (-0,15 a 1,43)], Sm [MI: 0,00 (-0,09 a 1,21); EF: 2,00 (0,77 a 2,49)], Bs [CT 0,00 (-0,19 a 1,64)], Ef [MI: 0,00 (-0,18 a 0,88)], Ec [MI: 0,00 (-0,44 a 1,15); EF: 0,00 (-0,09 a 1,15); CT: 0,00 (-0,21 a 0,99)] and Pa [MI: 0,00 (-0,20 a 0,53)] when compared with CP Groups. It was concluded that the cleanser NitrAdine was the most effective, causing a decrease the number of CFU in 7 of 8 microorganisms tested

Filmes são estruturas pré-formadas, independentes, que são utilizadas para envolver o alimento após o seu processamento, aumentando seu período de conservação e conferindo aparência brilhante e atraente. São preparados a partir de materiais biológicos como alternativa às embalagens plásticas sintéticas para melhorar a qualidade do meio ambiente. A quitosana é um polímero biodegradável composto de ligações β–(1,4)-D-glucosamina (unidade desacetilada) e N-acetil-D-glucosamina (unidade acetilada). É produzida comercialmente pela desacetilação da quitina, que é um elemento estrutural do exoesqueleto de crustáceos. Ela é capaz de formar matrizes contínuas e, que através de diversas técnicas de produção, podem ser transformadas em filmes e revestimentos comestíveis e/ou biodegradáveis. Com o objetivo de avaliar o efeito das diferentes doses de radiação gama (0, 5, 10 e 15 kGy) no pó da quitosana, na solução filmogênica com concentrações de quitosana (1 e 2%), e nos biofilmes foi avaliado suas propriedades ópticas, morfológicas, reológicas e mecânicas. Os filmes foram caracterizados pela espessura, cor, opacidade, microscopia eletrônica de varredura e propriedades mecânicas. Os diferentes tratamentos estudados influenciaram significativamente / Films are preformed structures, independent, that are used to wrap food after processing, increasing their shelf life and enhancing its bright and attractive appearance. They are prepared from biological materials as an alternative to the plastic synthetic containers to improve the quality of the environment. Chitosan is a biodegradable polymer composed of β- (1-4) linked D-glucosamine (deacetylated unit) and N-acetyl-D-glucosamine (acetylated unit). It is produced commercially by deacetylation of chitin, which is a structural component of the exoskeleton of crustaceans. She is able to form films and edible and/or biodegradable coatings. This work aimed evaluate the effect of different doses of gamma radiation (0, 5, 10 and 15 kGy) in the chitosan powder, filmogenic solution and in biofilms in concentrations of 1 and 2% of chitosan, in their optical, morphological, rheological and mechanical properties. The films were characterized by the thickness, color, opacity, scanning electron microscopy and mechanical properties. The different treatments significantly influenced their properties, promoting an improvement.

A presente pesquisa teve como objetivo a construção de microssensores amperométricos e potenciométricos para mensuração de oxigênio dissolvido (OD), gás sulfídrico (\'H IND.2\'S\'), íons amônio (\'NH IND.4\'POT.+\'), nitrato (\'NO IND.3\'POT.-\'), nitrito (\'NO IND.2\'POT.-\') e hidrogeniônicos (\'H POT.+\') em biofilmes aplicados a nitrificação de água residuária. Os biofilmes analisados por meio do uso dos microssensores construídos foram desenvolvidos sobre superfícies suportes de reatores de bancada do tipo célula de fluxo, as quais foram operadas sob diferentes condições operacionais em cinco experimentos distintos. Substrato sintético com concentrações de nitrogênio total Kjeldahl (NTK) de 40 ± 10 mg/L e demanda química de oxigênio (DQO) de 95 ± 5 mg/L foi utilizado para alimentação das células de fluxo no decorrer de todos os experimentos. Lodo aeróbio proveniente de reator de lodos ativados da Estação de Tratamento de Esgoto das Flores localizada em Rio Claro-SP foi usado como inóculo das células de fluxo. Análises físico-químicas de pH, alcalinidade, DQO, NTK, \'NO IND.3\'POT.-\', \'NO IND.2\'POT.-\' do afluente e do efluente das células de fluxo operadas foram realizadas para o monitoramento das condições de operação das mesmas. Concomitantemente às últimas, a obtenção de perfis de concentrações de oxigênio dissolvido, pH, íons nitrato e amônio foi realizada nos biofilmes formados sobre as superfícies inertes nas células. Os microssensores de OD se mostraram eficientes na mensuração de oxigênio dissolvido no interior de filmes biológicos que continham zonas aeróbias, anóxicas e anaeróbias. Os microeletrodos de pH e de íons amônio permitiram a verificação das variações de pH e das concentrações de \'NH IND.4\'POT.+\' (sentido meio líquido-biofilme) que se deram nas células de fluxo operadas. Os microssensores de íons nitrato construídos não apresentaram seletividade aos seus analitos (\'NO IND.3\'POT.-\') e foi constatado que os mesmos detectavam concentrações de íons nitrato e nitrito no meio, portanto esses passaram a ser denominados de microssensores para detecção de íons \'NO IND.X\'POT.-\'. A construção dos microeletrodos destinados a mensuração de íons nitrito não foi passível de realização visto que a membrana íon seletiva que seria aplicada nos mesmos não se encontrou disponível no mercado. Os microeletrodos de \'H IND.2\'S\' foram calibrados e, mediante as suas curvas de calibração verificou-se que os mesmos foram eficientes na medição da concentração do gás dissolvido em água, entretanto esses microssensores não foram empregados em biofilmes. / The goal of the current research was the construction of amperometric and potentiometric microsensors to measure dissolved oxygen (DO), hydrogen sulfide (\'H IND.2\'S\'), nitrite, nitrate, ammonium and pH in biofilms applied at wastewater treatment. The biofilms that were analyzed with the constructed microsensors were grown at the surface of flat-plate reactors, which were operated in five distinct experiments under different operational conditions. The growth media that had total Kjeldahl nitrogen (TNK) of 40 ± 10 mg/L and carbon oxygen demand (COD) of 90 ± 5 mg/L was used as feed of the flatplate reactors during the experiments. The reactors were inoculated with sludge originating from activated sludge reactor located in Rio Claro (SP). Alkalinity, pH, COD, \'NO IND.3\'POT.-\', \'NO IND.2\'POT.-\' analyses of the affluent and effluent of the reactors were carried out for the accompaniment of the operational conditions of the flat-plate reactors. Concomitantly to the last ones, microprofiles of DO, pH, nitrate and ammonium were obtained in the biofilms. The DO microsensors constructed showed a good performance when they were applied to measure oxygen concentrations in the microenvironments in biofilms. Ammonium and pH microelectrodes allowed the verification of the variations of pH and ammonium concentrations in the direction from the bulk liquid to the biofilm that occurred at the flatplate reactors. The nitrate microsensor has not presented selectivity for its primary ions (\'NO IND.3\'POT.-\') and it was evidenced that the same one detected the concentration of nitrate and nitrite (\'NO IND.X\'POT.-\'). The nitrite microsensor could not be constructed since the membrane that would be used was not available in the market. The \'H IND.2\'S\' microelectrodes had shown efficiency in measuring aqueous solutions with different concentrations of dissolved \'H IND.2\'S\'; however these devices were not applied in biofilms.

Laticínios são facilmente susceptíveis à contaminação por L. monocytogenes, que pode vir a formar biofilmes nos equipamentos e utensílios e se tornar reservatório de uma recontaminação de produtos lácteos pasteurizados. O objetivo do trabalho foi analisar a formação de biofilmes por L. monocytogenes em diferentes condições encontradas em laticínios como temperatura, tempo e presença de E. coli, assim como avaliar a eficiência do processo de limpeza utilizado, Clean in Place (CIP), frente a esses biofilmes formados. Para isso, foi utilizado um modelo experimental com cupons de aço inoxidável da mesma especificação do pasteurizador de leite. Os cupons foram imersos em um béquer contendo leite UHT integral e TSB-YE, contaminados artificialmente com uma suspensão de L. monocytogenes. Os cupons permaneceram durante um período de dez horas sob agitação constante a temperatura de 5 e 35ºC, visando a aderência das cepas na superfície, seguida de incubação em diferentes tempos (18 e 114 horas) e temperaturas (5 e 35ºC) para a formação do biofilme, seguidos do processo CIP. As populações bacterianas dos biofilmes foram avaliadas por amostragem por suabe e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A formação de biofilme por L. monocytogenes foi significativamente influenciada pela temperatura, sendo que a de 5°C prolongou sua sobrevivência sobre aço inoxidável, provavelmente pela formação de polímeros extracelulares, produzidos em maior número a esta temperatura. Portanto a refrigeração não deve ser usada como única forma de prevenção da contaminação dos alimentos. O substrato e a presença de E. coli não influenciaram na formação de biofilmes pela L. monocytogenes. Em todas as condições estudadas, o processo de limpeza CIP foi eficiente para remover as células de L. monocytogenes a níveis não detectados pelo método suabe ou tornando essas células inviáveis. / Dairy industries are easily susceptible to contamination by L. monocytogenes, which could form biofilms in equipments and utensils and become a source of recontamination of pasteurized dairy products. The objective of this work was to analyze the formation of biofilms by L. monocytogenes at different conditions found in dairy industries such as temperature, time and presence of E. coli, as well as to evaluate the efficiency of the cleaning process used called Clean in Place (CIP) against the biofilms formed. To do so, an experimental model with stainless steel coupons of the same specification as the milk pasteurizer was used. The coupons were immersed in a glass flask containing whole UHT milk and Tryptic Soy BOH + 0.6% Yeast Extract (TSB-YE), artificially contaminated with a suspension of L. monocytogenes. The coupons remained for a period of ten hours under constant agitation at temperature of 5 and 35oC, aiming at the adherence of the strains on the surface, followed by incubation at different times (18 and 114 hours) and temperatures (5 and 35oC) for the formation of the biofilm, followed by CIP process. The bacterial populations of biofilms were evaluated by sampling through swab and scanning electron microscopy (SEM). The formation of biofilms by L. monocytogenes was significantly influenced by temperature, and temperature of 5°C prolonged their survival on stainless steel, probably due to the formation of extracellular polymers, produced in greater numbers at this temperature. Therefore, refrigeration should not be used as the only way to prevent food contamination. The substrate and the presence of E. coli did not influence the formation of biofilms by L. monocytogenes. In all conditions studied, the CIP cleaning process was efficient to remove L. monocytogenes cells at levels not detected through the swab method or making these cells unviable.

Porphyromonas gingivalis é um bacilo anaeróbio Gram negativo envolvido com o início e progressão de doenças periodontais. É considerado um colonizador tardio ou secundário do biofilme oral capaz de aderir a células de Streptococcus gordonii, um colonizador inicial do biofilme dental. Este estudo se propôs a comparar a expressão de genes de amostras de P. gingivalis isoladas de diferentes condições periodontais usando Differential Display (DD) Reverse Transcription PCR, durante a formação de biofilme misto com S. gordonii. O perfil de expressão gênica de células em biofilme (saúde e periodontite) foi comparado, assim como com células planctônicas pareadas. Bandas diferencialmente expressas nas diferentes condições foram clonadas e seqüenciadas, seguida de identificação dos genes em bancos de dados. A confirmação da expressão diferencial dos genes detectados foi realizada através de PCR em Tempo Real. Desses genes, alguns se relacionam com fatores de virulência, outros com obtenção de energia além de genes relacionados com proteínas de membrana e de transporte. / Porphyromonas gingivalis is a Gram negative anaerobic rod involved with the beginning and progression of periodontal diseases P. gingivalis is a late or secondary colonizer of oral biofilms and adhere to cells of Streptococcus gordonii, an early colonizer of dental plaque. This study aim to compare the gene expression of P. gingivalis strains isolated from different periodontal conditions using Differential Display (DD) Reverse Transcription PCR, in a mixed biofilm with S. gordonii. The gene expression profile was determined with biofilm cells (health and disease) and also with their planktonic samples partners. Bands differentially expressed were cloned, sequenciated and analyzed in gene data bank. Differential expression was confirmed by Real Time PCR. Some of the confirmed genes are related to virulence factors, energy metabolism and transport and membrane proteins.

Aggregatibacter actinomycetemcomitans exerce um papel fundamental no desenvolvimento da doença periodontal crônica e agressiva. Produz fatores de virulência que o tornam capaz de colonizar e invadir os tecidos periodontais e de escapar das defesas do hospedeiro. Nesse estudo, foram determinadas as características fenotípicas e genotípicas de A. actinomycetemcomitans e a presença dos principais genes responsáveis por sua virulência. Amostras de biofilme subgengival de 65 indivíduos com doença periodontal e de 48 indivíduos sadios foram coletadas, sendo obtidos 73 isolados bacterianos. Testes de biotipagem, adesão, invasão e citotoxicidade às células orais (KB), produção de neuraminidase e biofilme, presença de cápsula e fimbrias foram avaliados, assim como, a presença dos genes flp-1 (relacionado à adesão); apaH (relacionado à invasão); promotor LTX e ltxA (produção de leucotoxina); e cdtA, cdtB, cdtC, cdtABC (produção de toxina distensora). O biotipo II foi o mais predominante nos isolados de A. actinomycetemcomitans. Sessenta e seis isolados foram capazes de aderir às células KB e dentre eles, 33 foram capazes de invadir as mesmas. Quarenta e seis isolados de A. actinomycetemcomitans foram citotóxicos às células KB, produzindo alterações na morfologia celular. Neuraminidase foi produzida por 60 dos isolados analisados, com títulos de aglutinação de 2 a 8. Cinquenta e quatro isolados foram capazes de formar grande quantidade de biofilme. Todos os isolados apresentaram cápsula, porém nenhum deles apresentou fímbrias. O gene flp-1 foi detectado em 40 isolados e o gene apaH em 52 isolados de A. actinomycetemcomitans. O promotor LTX e o gene ltxA foram encontrados em todos os isolados, sendo 64 altamente leucotóxicos e 9 fracamente leucotóxicos. O gene cdtA foi observado em 50 isolados testados; o gene cdtB, em 48 isolados; o gene cdtC, em 61 isolados e o gene cdtABC, em 40 isolados. Esses resultados sugerem que a maioria dos isolados clínicos de A. actinomycetemcomitans, provenientes de pacientes com periodontite, abrigam os principais genes responsáveis pela virulência, principalmente os relacionados à produção de toxinas. Possivelmente, a maioria dos isolados foram capazes de aderir às células orais e formar biofilmes em superfícies sólidas pelo envolvimento de outros tipos de adesinas, além das fímbrias. Além disso, dois dos três isolados de indivíduo sadio também apresentaram fatores de virulência que poderiam causar periodontite. / Aggregatibacter actinomycetemcomitans plays a key role in the development of chronic and aggressive periodontitis. This microorganism produces virulence factors which make it able to colonize and invade the periodontal tissues and escape from host defenses. In this study, the phenotypic and genotypic characteristics of A. actinomycetemcomitans and the presence of the main genes responsible for virulence were determined. Subgingival biofilm samples from 65 patients with periodontal disease and 48 healthy individuals were collected, and 73 bacterial isolates were obtained. Biotyping, adhesion, invasion and cytotoxicity to oral cells (KB), neuraminidase and biofilm production, presence of capsule and fimbriae were evaluated, as well as the presence of flp-1 (related to adhesion); apaH (related to invasion); LTX promoter and ltxA (leukotoxin production); cdtA, cdtB, cdtC, cdtABC (cytoletal distending toxin production) genes. Biotype II was the most prevalent in A. actinomycetemcomitans. Sixty-six isolates were able to adhere to KB cells and among them 33 were able to invade them. Forty-six A. actinomycetemcomitans isolates were cytotoxic to KB cells, producing changes in cell morphology. Neuraminidase was produced by 60 isolates, with agglutination titles of 2 to 8. Fifty-four A. actinomycetemcomitans were able to form large amount of biofilm. All isolates showed capsule, but not fimbriae. The flp-1 and apaH genes were detected, respectively, in 40 and 52 isolates. The LTX promoter and ltxA gene were found in all isolates, in 64 were highly leukotoxic and 9 minimally leukotoxic. The cdtA gene was observed in 50; cdtB in 48; cdtC in 61 and cdtABC in 40 A. actinomycetemcomitans. These results suggest that most of A. actinomycetemcomitans clinical isolates from periodontal patients, harbor the main genes responsible for virulence, especially those related to toxins production. Possibly, most of the isolates were able to attach to oral cells and form biofilms on solid surfaces, by the involvement of other types of adhesins, besides the fimbriae. Furthermore, two out three isolates from healthy individual also had virulence factors that could cause periodontitis.

Os microrganismos podem apresentar-se tanto em forma de vida livre como aderidos a uma superfície ou interface ar-líquido, formando comunidades complexas e dinâmicas conhecidas como biofilmes. Nos últimos anos, com o avanço das pesquisas em nível molecular, foi identificado que a maioria das bactérias utilizam guanosina monofosfato (3´-5´)-cíclica dimérica (c-di-GMP) como um segundo mensageiro. De forma geral, essa molécula controla a sinalização celular, virulência, comunicação entre células e a expressão de proteínas relacionadas com o fenótipo de biofilmes, em resposta à sua concentração intracelular. Sua síntese e degradação são controladas respectivamente por diguanilto ciclases (DGCs) contendo domínio GGDEF e fosfodiesterases (PDEs) que possuem os domínios EAL ou HD-GYP. Em Pseudomonas aeruginosa (PA14) foi identificada uma nova classe de receptor específico para c-di-GMP, a proteína transmembranar PelD, cuja porção citoplasmática contém os domínios GAF e GGDEF degenerado. Sua modulação através desse dinucleotídeo controla a produção de exopolissacarídeos pelos componentes do conservado operon pel e influencia diretamente na capacidade de formação de biofilmes. Devido à escassez de dados a respeito dos eventos moleculares do mecanismo de sinalização mediado por c-di-GMP, este trabalho teve como objetivo principal a caracterização biofísica/estrutural da proteína PelD, bem como o reconhecimento de interação entre este ligante e a porção citoplasmática da proteína. Diversas construções solúveis de PelD foram clonadas e expressas, sendo que a construção compreendendo os resíduos 176-455 (PelD176-455) foi cristalizada com sucesso e teve sua estrutura determinada por iodo-SAD. O modelo final apresentou os dois domínios com enovelamentos característicos das famílias GAF e GGDEF, sendo a interface inter-domínios composta majoritariamente por resíduos hidrofóbicos. Visando uma compreensão das bases moleculares de reconhecimento e ativação de PelD por c-di-GMP, uma estrutura em complexo com o ligante foi resolvida. Como esperado, o dinucleotídeo foi encontrado no sítio inibitório do domínio GGDEF, onde o motivo R367xxD370 e o resíduo R402 são responsáveis pela maior parte das interações com c-di-GMP. No entanto, nenhuma grande mudança estrutural foi observada entre as formas apo e holo de PelD, ao contrário de outros sistemas efetores tal como LapD e domínios PilZ. Curiosamente, apenas uma molécula de c-di-GMP foi encontrada no sítio, contrastando com a forma dimérica intercalada normalmente ligada aos sítios inibitórios de domínios GGDEF, tais como em PleD e WspR. Estudos de ITC confirmaram a estequiometria 1:1 em solução. Isso mostra a versatilidade dos diversos receptores já identificados até o momento, frente à ligação desse dinucleotídeo. Estudos de bioinformática identificaram uma potencial região de coiled-coil na hélice juxtamembrana de PelD, resíduos 115-160, provavelmente responsável pela homodimerização. Visando uma comprovação experimental dessa hipótese, uma construção contendo toda a porção citoplasmática, PelD111-455, foi expressa e purificada. Estudos comparativos de dicroísmo circular e ultracentrifugação analítica entre as construções PelD176-455 e PelD111-455 realmente demonstraram que os resíduos extras presentes em PelD111-455 formam uma hélice-&alpha; e são responsáveis pela dimerização da porção citoplasmática da proteína. De modo geral, os resultados aqui apresentados não só contribuirão para o entendimento dos mecanismos de regulação das vias de sinalização mediadas por c-di-GMP como, em longo prazo, poderão levar ao desenvolvimento de agentes contra infecções bacterianas. / Microorganisms may be presented either in planktonic free-swimming life-style or adhered to surfaces, forming a complex and dynamic community known as biofilm. In recent years, with the progress of research at the molecular level, it was identified that the majority of bacteria use guanosine monophosphate (3\'-5 \')-cyclic dimeric (c-di-GMP) as a second messenger. Generally, this molecule controls the cell signaling, virulence, communication between cells and expression of proteins related to the phenotype of biofilms in response to its intracellular concentration. Its synthesis and degradation are controlled respectively by diguanylate cyclases (DGC) containing the GGDEF domain and phosphodiesterases (PDE) with the domains EAL or HD-GYP. In Pseudomonas aeruginosa (PA14) a novel class of receptor specific for c-di-GMP has been identified, the transmembrane protein PelD, which contains a GAF and degenerate GGDEF domains in the cytoplasmic portion. Its modulation through this dinucleotide controls the production of exopolysaccharides by the components of the conserved operon pel and directly influences the ability of biofilm formation. Due to the paucity of data about the molecular events of the signaling mechanism mediated by c-di-GMP, this study aimed to characterize biophysically and structurally the protein PelD. Various soluble constructions of PelD were cloned and expressed, and the construction comprising the residues 176-455 (PelD176-455) was successfully crystallized and its structure was determined by iodine-SAD. The final model showed the two characteristic domains of families GAF and GGDEF, and the inter-domain interface composed primarily of hydrophobic residues. Seeking an understanding of the molecular basis of recognition and activation of PelD by c-di-GMP, a structure in complex with the ligand was solved. As expected, the dinucleotide was found at the inhibitory site of the GGDEF domain, where the motif R367xxD370 and the residue R402 are responsible for most of the interactions with c-di-GMP. However, no major structural change was observed between the apo and holo forms of PelD, unlike other effector systems such as LapD and domains PilZ. Interestingly, only one molecule of c-di-GMP was present on the site, in contrast to the dimeric intercalated form normally found at I-sites GGDEF domains, such as PleD and in WspR. ITC studies confirmed the 1:1 stoichiometry in solution. This shows the versatility of the various receptors identified so far, compared to the binding of dinucleotide. Bioinformatics studies have identified a potential coiled-coil region in the juxtamembrane helix of PelD, residues 115-160, probably responsible for homodimerization. Aiming at an experimental confirmation of this hypothesis, a construct containing the full cytoplasmic portion, PelD111-455 was expressed and purified. Comparative studies of circular dichroism and analytical ultracentrifugation between constructs PelD176-455 and PelD111-455 indeed demonstrated that the extra residues present in PelD111-455 form an &alpha;-helix and are responsible for dimerization of the cytoplasmic portion of the protein. Overall, the results presented here not only contribute to the understanding of the mechanisms of regulation of signaling pathways mediated by c-di-GMP as in the long run, may lead to the development of agents against bacterial infections.