As plantas quando colonizadas produzem diversas enzimas de defesa que podem impedir o estabelecimento de microrganismos. Esta condição adversa na planta hospedeira gera uma resposta do microrganismo, a qual está associada à síntese de proteínas e outras moléculas que atuam na sua interação com a planta e alteram a comunidade microbiana associada. Todos os organismos respondem a essa condição, estabelecendo biofilmes, ou sintetizando um grupo de moléculas e proteínas que os protegem de danos e facilita a recuperação. Estas são chamadas proteínas de choque térmico (HSPs), as quais não foram ainda estudadas na interação Methylobacterium - planta. As bactérias do gênero Methylobacterium são metilotróficas facultativas da classe Alfa-proteobactéria, encontradas em relações epifíticas e endofíticas com diferentes espécies vegetais. Assim, o presente trabalho teve como objetivos avaliar o efeito da deficiência da produção de biofilme e de Acil-Homoserina-Lactonas (AHLs), e do estresse térmico de M. extorquens na colonização da planta hospedeira (Saccharum sp.). Para isso, foram usadas linhagens defectivas para produção de biofilme e AHLs, juntamente com a linhagem selvagem submetida ou não ao estresse térmico. Os resultados obtidos mostram a complexidade dos mecanismos envolvidos na produção de biofilme e moléculas AHLs. O estresse térmico não afetou a colonização das raízes nem de colmos após 5 dias de inóculo, porém causou uma diminuição da colonizacão do colmo após 15 dias. A mutação para produção de AHL não causou nenhuma diferença significativa na colonização da planta hospedeira, no entanto o mutante para biofilme apresentou uma diminuição significativa da colonização tanto de raízes quanto de colmos, mostrando a grande importância da formação de biofilme na colonização da planta hospedeira. Entretanto, quando esta linhagem foi coinoculada com uma linhagem transformada (ARGFP) este resultado não foi observado. Os demais tratamentos após co-inoculação com a linhagem ARGFP apresentaram o mesmo padrão de colonização. O estudo proteômico de M. extorquens detectou um grande número de proteínas induzidas ou suprimidas nos tratamentos avaliados que podem estar associadas às alterações no padrão de interação desta bactéria com a planta hospedeira. A identificação dessas proteínas auxiliará a compreensão e o maior entendimento dos fatores envolvidos na interação bactéria-planta. / Plants produce a variety of defense enzymes when colonized that can impair the microorganisms\' establishment. This adverse condition in the host plant lead to a response from the microorganism, which is associated with the synthesis of a set of proteins and other molecules that affect the interaction with the host and shift the bacterial community associated. All organisms respond to this condition by establishing biofilms, or synthesizing a group of proteins and molecules that protect them from injuries and help them recover from damages. They are called heat shock proteins (HSPs), which is still not studied in Methylobacterium-plant interaction. The methylotrophic bacteria of the genus Methylobacterium are found in epiphytic and endophytic association with different plant species. So, in this present work the effect of a deficiency in biofilm and acyl-homoserine-lactones (AHLs) production and the effect of heat shock of M. extorquens on the host colonization (Saccharum sp.) was assessed. Defective strains for biofilm and AHLs production were used. Also the wild type AR 1.6/2 and this strain submitted to heat shock was evaluated. The results demonstrated that the mechanisms associated to biofilm and AHLs production are very complex. The heat stress has no effect on roots or stems colonization after 5 days of the inoculum, but was associated to reduction of bacterial density in stems after 15 days. The strain defective for AHL production showed similar colonization profile with wild type strain, while the biofilm mutant colonized the host plant in low density, suggesting the role of this process in plant colonization. Likewise, coinoculation of this strain with ARGFP target strain, which is AHL producer, the low density of this biofilm mutant was observed. The other treatments after coinoculation with ARGFP strain showed similar result when inoculated alone. A proteomic study of the strains showed that synthesis of many proteins were induced or suppressed in evaluated treatments, which proteins could be associated to shift in the bacteria-plant interaction. The identification of these proteins will contribute to a better understanding of the factors related to bacteria-plant interaction.

O pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, tais como o Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), na maior parte de suas aplicações, faz-se necessário, já que esse tipo de tratamento biológico promove remoção de DBO na faixa de 60 a 75% e tem baixa eficiência na remoção de nitrogênio e fósforo. A remoção de nitrogênio geralmente é feita de forma convencional pela nitrificação, seguida da desnitrificação. Tanto a nitrificação, como a desnitrificação podem ser efetuadas em reatores com crescimento suspenso ou crescimento aderido, contudo é conhecido que sistemas baseados em biofilmes exercem influência direta na taxa da degradação de substrato e facilitam a retenção de bactérias nitrificantes em reatores. O principal objetivo deste trabalho é o de acompanhar o desenvolvimento de biofilmes aeróbios em reatores do tipo célula de fluxo para a nitrificação de substrato sintético simulando efluente de UASB, submetidos a diferentes velocidades superficiais (1, 4 e 8 m/h) e taxas de carregamento (0,25; 0,5 e 1,0 g N/\'M POT.2\' biofilme.dia). O desenvolvimento dos biofilmes nitrificantes foi acompanhado mediante perfis de microssensores e estimativa do número mais provável de bactérias nitrificantes (NMP). Nas células de fluxo operadas com taxa de carregamento mais baixa (0,25 g N/\'M POT.2\' biofilme.dia), foram obtidas as melhores eficiências de remoção de NTK, a qual representa valor menor que as taxas de carregamento empregadas na literatura para reatores de crescimento aderido usados na nitrificação. Considerando as células de fluxo com taxa de carregamento mais baixa, a célula que apresentou remoção de NTK próxima a 100% foi a de menor velocidade superficial de (1 m/h). Porém, esses sistemas apresentaram baixa eficiência para a nitrificação completa, obtendo maior produção de nitrito do que de nitrato; poderiam ser usados então na remoção de nitrogênio pela via curta. Os microssensores de OD foram eficientes para as análises de perfis de OD no interior dos biofilmes nitrificantes, mostrando grandes variações, à medida que o biofilme se desenvolvia, nas concentrações de OD do líquido circundante e do fundo do biofilme. / The post-treatment of anaerobic reactor effluents, such as the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), in most applications, is necessary, since this kind of biological treatment promotes BOD removal ranging from 60 to 75% and it has low efficiency in nitrogen and phosphorous removal. Nitrogen removal is usually carried out in a conventional way through nitrification, followed by denitrification. Nitrification, as well as denitrification, can be achieved in suspended growth reactors, or in adhered growth reactors, however it is known that systems based on biofilms exert direct influence in substrate degradation rates and ease the retention of nitrifying bacteria in reactors. The main objective of this work is to follow the development of aerobic biofilms in flow cell type reactors for the nitrification of synthetic substrate simulating an UASB effluent, submitted to different superficial velocities (1, 4 and 8 m/h) and loading rates (0.25; 0.5 and 1.0 g N/\'M POT.2\' biofilm.day). The development of nitrifying biofilms was followed by microsensors profiles and an estimative of the most probable number of nitrifying bacteria (MPN). The best NTK removal efficiencies were obtained in flow cells operated with a lower loading rate (0.25 g N/\'M POT.2\' biofilm.day), which represents a lower level than the levels applied in literature for adhered growth reactors used for nitrification. Considering the flow cells with a lower loading rate, the cell that presented NTK removal close to 100% was the one with the lowest superficial velocity (1 m/h). However, these systems present low efficiency for complete nitrification, obtaining higher nitrite than nitrate production; they could then be used in nitrogen removal by short way. The DO microsensors were efficient for analyses of DO profiles inside nitrifying biofilms, showing great variations, while the biofilm developed itself, in the DO concentrations in the contiguous liquid and at the bottom of the biofilm.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-06-13T12:50:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 739948 bytes, checksum: e22b7ad0fc203f73756f4e4f2c810e59 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T12:50:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 739948 bytes, checksum: e22b7ad0fc203f73756f4e4f2c810e59 (MD5) Previous issue date: 2018-03-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Biofilmes bacterianos formados em áreas de processamento de alimentos podem se tornar fonte de contaminação cruzada. Dessa forma, torna-se importante a correta manipulação das matérias-primas que chegam até a indústria, além do uso adequado de sanitizantes no processo de higienização de equipamentos e superfícies. Objetivou-se com este estudo avaliar a formação de biofilme e potencial de biotransferência de Pseudomonas aeruginosa em aço inoxidável, em contato com leite integral UHT e caldo de vegetais. E o efeito de três surfactantes, em concentrações abaixo, próxima e acima da concentração crítica de micelas, na redução de biofilmes. Cada meio de cultivo foi inoculado com P. aeruginosa ATCC 15442, distribuídos em poços de microplaca contendo cupons de aço inoxidável AISI 304 # 4 e incubados a 15 °C. O número de células aderidas foi determinado após 24, 48, 72, 96 e 120 h e o potencial de biotransferência a partir de 48 h. Soluções de cloreto de benzalcônio (CB), dodecilbenzeno sulfonato de sódio (DBSS) e Tween 80 foram avaliados sobre os biofilmes formados por 72 h. Cupons de aço, antes e após os tratamentos, foram observados por microscopia confocal de varredura a laser. Verificou-se que, apesar do leite integral conter maior concentração de nutrientes em relação ao caldo de vegetais, não houve diferença na formação de biofilme de P. aeruginosa. O potencial de biotransferência do micro-organismo aos meios de cultivo foi observado durante todo o período avaliado. As soluções surfactantes mostraram-se eficientes na redução do número de células aderidas com o aumento da concentração, principalmente o CB. Tween 80 e DBSS reduziram menos de 2 log UFC∙cm -2 de células viáveis, enquanto o CB reduziu até 6 log UFC∙cm -2 . A partir dos resultados obtidos verificou-se que P. aeruginosa pode produzir biofilmes em superfície utilizada no processamento de alimentos, independente do tipo de resíduo alimentar presente. Os surfactantes aplicados apresentaram melhor eficiência em concentrações mais elevadas, acima da crítica de micelas, e a classe desses agentes também contribuiu para a redução das células aderidas. / Bacterial biofilms formed in food processing areas can become a source of cross-contamination. Thus, the correct handling of the raw materials coming into the industry becomes important, as well as the proper use of sanitizing in the cleaning process of equipment and surfaces. The aim of this study was to evaluate the biofilm formation and biotransferential potential of Pseudomonas aeruginosa in stainless steel, in contact with UHT whole milk and vegetable broth. Also, it was evaluated the effect of three surfactants at concentrations below, above and near the critical micelle concentration, in the reduction of biofilms. Each culture medium was inoculated with P. aeruginosa ATCC 15442, distributed in microplate wells containing stainless steel coupons AISI 304 # 4 and incubated at 15 °C. The number of adhered cells was determined after 24, 48, 72, 96 and 120 h and the potential of biotransference after 48 h. Benzalkonium chloride (BAC), sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) and Tween 80 solutions were evaluated on biofilms formed for 72 h. Steel coupons, before and after treatments, were observed by confocal laser scanning microscopy. It was verified that, although the milk had higher concentration of nutrients in relation to the vegetable broth, there was no difference in the formation of P. aeruginosa biofilm. The biotransfer potential of the microorganism to the culture media was observed throughout the evaluated period. The surfactant solutions were efficient in reducing the number of cells adhered with the concentration increase, mainly of the BAC. Tween 80 and SDBS reduced less than 2 log CFU∙cm -2 of viable cells, while BAC reduced up to 6 log CFU∙cm -2 . From the results obtained it was verified that P. aeruginosa can produce biofilms on the surface used in food processing, regardless of the type of food residue present. The applied surfactants presented better efficiency at higher concentrations, above the critical micelle, and the class of these agents also contributed to the reduction of the adhered cells.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-20T12:29:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1070949 bytes, checksum: 136ed5e52ebf01595d387721b61bfccb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T12:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1070949 bytes, checksum: 136ed5e52ebf01595d387721b61bfccb (MD5) Previous issue date: 2015-07-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A nanotecnologia representa um grande avanço na ciência em diversos campos com desenvolvimento de novos materiais com diferentes funcionalidades e potenciais de aplicação. Desta forma, destacam-se as nanopartículas de prata (Ag NPs) como agentes antimicrobianos promissores para inibição de adesão bacteriana em superfícies de processamento de alimentos. A contaminação de superfícies de processamento de alimentos, principalmente com patógenos, é de grande preocupação, por se tratar de um problema de saúde pública. Neste contexto, este trabalho objetivou estudar o efeito antimicrobiano das superfícies de aço inoxidável e de polietileno (PE) funcionalizadas com Ag NPs sobre a adesão de diferentes espécies bacterianas, bem como avaliar possíveis alterações nas características físico-químicas dessas superfícies que possam influenciar no processo de formação de biofilmes de micro-organismos. Observou-se que de acordo com o critério quantitativo, ou seja, com base nos resultados da variação da energia TOT livre da interação hidrofóbica ( Gsas ), tanto as superfícies de aço inoxidável analisadas quanto as superfícies poliméricas foram TOT consideradas hidrofóbicas por apresentarem o valor Gsas negativo; além TOT disso, houve diferença (p < 0,05) entre os valores de Gsas encontrados para ambas as superfícies funcionalizadas quando comparadas às superfícies controles. No estudo das superfícies bacterianas em termos TOT de Gsas , verificou-se que são hidrofílicas. A partir da variação da energia livre de adesão (ΔGadesão), verificou-se que para todas as superfícies analisadas a ΔG adesão foi termodinamicamente favorável (ΔGadesão < 0) sendo que, para todas as superfícies funcionalizadas com Ag NPs, obteve-se diferença (p < 0,05) no valor de ΔGadesão em relação à superfície controle. Em adição, a superfície de PE funcionalizado com Ag NPs tornou a superfície de processamento termodinamicamente mais favorável à adesão para as três bactérias avaliadas em comparação com o controle. Em relação à adesão das células vegetativas de E. coli, S. aureus e P. fluorescens, observou-se que não houve diferença (p < 0,05) entre as superfícies controle e funcionalizadas, embora o resultado da termodinâmica de adesão ter sugerido diferença. No estudo da adesão de P. fluorescens em cilindro de aço inoxidável revestido com Ag NPs, simularam-se as forças de cisalhamento e a turbulência provocadas pelo bombeamento do fluido, encontrando-se 4,47 log UFC.cm-2 no cilindro controle e 4,17 log UFC.cm-2 no cilindro funcionalizado, não havendo diferença entres eles (p < 0,05). A concentração mínima inibitória (CMI) da dispersão de Ag NPs determinada foi de 12,50 mg.L -1 para as três bactérias avaliadas: S. aureus, E. coli e P. fluorescens. Para as em cilindro de aço inoxidável revestido com Ag NPs em pó a CMI foi de 6,25 mg.L-1 para todos micro-organismos. Utilizando a técnica de espectroscopia de absorção atômica, verificou-se que não houve lixiviação de Ag NPs da superfície de aço funcionalizada para os dois simulantes testados (água e leite desnatado reconstituído), reforçando a hipótese de uma forte interação na matriz do aço entre as Ag NPs e o silano, formando uma ligação ordenada e complexa que interferiu na efetividade do antimicrobiano. As topografias das superfícies também foram observadas por meio da microscopia de força atômica (MFA), sendo a rugosidade média da superfície de aço controle de 325 ± 21,9 nm, a de aço funcionalizada de 343 ± 20,6 nm, a de PE controle 370 ± 55,9 nm e a de PE funcionalizado de 425 ± 24,7 nm. Os resultados mostraram que as Ag NPs não foram eficientes para inibição de adesão bacteriana nas superfícies consideradas, necessitando, portanto, de mais estudos físico-químicos para compreensão do aprisionamento da prata nas superfícies de processamento. / The nanotechnology represents a huge advance through science in several areas with development in new materials and possible uses. Thus, we can stress the silver nanoparticles (Ag NPs) as promising antimicrobial agents to inhibition of bacteria access in food processes areas. The surface’s contamination of food processes areas, mainly by pathogens, is worry’s target because it is a public health problem. In this sense, this search aimed to study the antimicrobial effect from surfaces made of stainless steel and coated by polyethylene with Ag NPs affected by different bacterial species besides possible changes in the physical- chemical characteristics in these surfaces that could influence the micro- organisms access process. We could observe that according to the quantity criterion, so, based on the energy variety of free hydrophobic TOT interaction results ( Gsas ) both, the stainless steel surfaces analyzed and the polymer surfaces were considered hydrophobic because they present TOT the negative value for ( Gsas ) besides there was a huge difference (p < TOT 0,05) between the values of ( Gsas ) found for both surfaces used when compared to the control surfaces. In the study of bacterial surfaces in TOT Gsas we checked they are hydrophilic. From the variation of free energy of access ΔGadesão, we checked that for all the analyzed surfaces to ΔGadesão was favorable thermodynamicly (ΔGadesão < 0) being for all used surfaces with Ag NPs, we obtained a huge difference (p < 0,05) in the value of ΔGadesão related to the control surface. In addition, the surface of polymer used with Ag NPs became the process surface thermodynamically more favorable to access for three bacteria evaluated. About the access from vegetative cells from E. coli, S. aureus e P. fluorescens, we observed that didn’t have important difference (p < 0,05) between the control surfaces and used, although the results from the thermodynamic access suggested difference. In the study of access from P. fluorescens in stainless steel cylinder functionalized and control, we simulate the forces of deformation and the disturb promoted by pumping fluid, there wasn’t relevant difference between them (p < 0,05). The minimum inhibition concentration (CMI) from the dispersion Ag NPs determined was of 12, 50 mgL -1 for the three bacteria evaluated: S. aureus, E. coli e P. fluorescens. In order to the poder of Ag NPs the CMI was from 6,25 mg.L-1 for all micro-organisms. Using the spectroscopy technique of atomic absorption, we concluded that there wasn’t silver diffusion from the used steel surface to two tested simulants (water and skim reconstituted milk), reinforcing the hypothesis from a strong interaction in the steel matrix between Ag NPs and the silane, making na ordenated and complex connection that interfered in the effectiveness of the antimicrobial. The surface topographies also were observed by the atomic force microscopy (MFA), resulting the media roughness of steel surface control was 325 ± 21,9 nm, the steel one used was de 343 ± 20,6 nm, the control polymer 370 ± 55,9 nm and the used polymer from 425 ± 24,7 nm. The results showed that in this study, the nanoparticles of silver wasn’t efficient to inhibition of bacterial access in the considered surfaces, requiring therefore, from more physical-chemical studies to comprehension of imprisonment of silver in the surface of the processing.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-20T11:00:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1691022 bytes, checksum: 36423c35cadbb1f2c911606adbed948b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T11:00:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1691022 bytes, checksum: 36423c35cadbb1f2c911606adbed948b (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A grande diversidade de estirpes de Staphylococcus aureus em circulação nos rebanhos leiteiros reforça a necessidade de uma melhor caracterização dessas bactérias a fim de gerar informações que possam ser usadas no controle da mastite bovina. Neste trabalho, hipotetizou-se que estirpes de S. aureus geneticamente relacionadas causam diferentes formas de mastite. As bactérias S. aureus 302 e S. aureus 322, foram isoladas de vacas com mastite persistente e não-persistente, respectivamente, e apresentaram os mesmos genes de virulência e perfis de bandas idênticos quando genotipadas por análise em multilocus de repetições em tandem de número variável (MLVA). Por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE), utilizado como um método genotípico adicional, comprovou-se que as bactérias são geneticamente relacionadas. Apesar dessa proximidade, ensaios in vitro de produção de biofilme, hemólise, invasão e persistência em células mamárias bovinas MAC-T e virulência in vivo em modelo Galleria mellonella comprovaram diferenças significativas entre as estirpes. Os resultados sugerem que apenas a caracterização molecular é insuficiente para correlacionar sintomas da doença à uma determinada estirpe. S. aureus 302 e S. aureus 322, além de S. aureus 469 (mastite persistente) e S. aureus 366 (mastite não-persistente) foram contrastadas por uma abordagem proteômica. Extratos de proteínas totais foram preparados a partir de bactérias crescidas até a fase exponencial e separados por eletroforese bidimensional. Um total de 35 spots com abundância diferencial foi detectado, dos quais três foram exclusivos de S. aureus 302 quando comparada a S. aureus 322 e S. aureus 366 e podem representar marcadores que indicam a persistência da bactéria no animal. Este trabalho também avaliou a dispersão de biofilmes de S. aureus NRS 155 e S. epidermidis NRS 101 pela lectina BjcuL, isolada de Bothrops jararacussu. Essa lectina não impediu a adesão inicial das células e foi capaz de inibir a formação de biofilmes quando pré-aderida a superfícies abióticas. Houve uma melhor atividade sobre biofilme pré-formado de S. aureus NRS 155 em comparação S. epidermidis NRS 101. Por qRT-PCR, detectou-se uma alteração na expressão de genes envolvidos no controle do operon ica, responsável pela produção do polissacarídeo de adesão intercelular. Finalmente, BjcuL foi capaz de restaurar a susceptibilidade de bactérias em biofilme pré-formado a antibióticos como gentamicina e ampicilina, revelando o potencial da estratégia antibiofilme no controle de infecções de S. aureus. / The great diversity of Staphylococcus aureus strains isolated from milk- producing cattle reinforces the need of bacterial characterization to raise information that can be used in the control of bovine mastitis. In this work, we hypothesized that genetically related S. aureus strains can cause different forms of mastitis. The strains S. aureus 302 and S. aureus 322 were isolated from cows with persistent and non-persistent mastitis, respectively, and harbored the same virulence genes and identical banding profiles when genotyped by multilocus variable-number tandem repeats analysis (MLVA). Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) was used as an additional genotyping method and confirmed that the bacteria were genetically related. Despite close proximity, in vitro assays like biofilm production, hemolysis, invasion, and persistence in the bovine mammary epithelial cells (MAC-T) and also in vivo assessment of virulence in the Galleria mellonella model revealed significant differences between the strains. These results suggest that molecular analysis alone is insufficient to establish a link between a bacterial strain and the clinical symptoms of mastitis. Also in this work, S. aureus 302 and S. aureus 322 besides the strains S. aureus 469 (persistent mastitis) and S. aureus 366 (non- persistent mastitis) were analyzed using a proteomic approach. Extracts of intracellular proteins were prepared from bacteria grown until exponential phase and separated by two-dimensional electrophoresis. A total of 35 spots differentially expressed was detected while three of them were exclusive of S. aureus 302 when compared to S. aureus 322 and S. aureus 366, and may represent markers of bacterial persistence in animals. Finally, this study studied the dispersion of S. aureus NRS 155 and S. epidermidis NRS 101 biofilms by the lectin BjcuL isolated from Bothrops jararacussu. The lectin did not prevent the initial adherence of bacterial cells and inhibited biofilm formation when abiotic surfaces were pre-coated with the protein. Anti-biofilm activity was higher on S. aureus NRS 155 preformed biofilms in comparison to S. epidermidis NRS 101. Change in the expression of genes involved in the control of the ica operon, responsible for the production of polysaccharide intercellular adhesin, was detected by qRT-PCR. BjcuL restored susceptibility of preformed biofilms to gentamicin and ampicillin, revealing the potential of antibiofilm strategy to control S. aureus infections.

Orientador: Denise Madalena Palomari Spolidorio / Resumo: A doença peri-implantar é um processo inflamatório de etiologia bacteriana. Diferentes tratamentos antimicrobianos disponíveis buscam reduzir a carga microbiana e eliminar a inflamação. Terapias alternativas com extratos naturais abrem novas perspectivas para controlar e reduzir a carga microbiana. Terpinen-4-ol e Carvacrol, principais constituintes naturais de óleos essenciais vêm se destacando por sua propriedade antimicrobiana. O objetivo deste estudo foi avaliar: I) as modificações físico-químicas em superfícies de titânio, adesão e proliferação de fibroblastos e osteoblastos; II) as propriedades antimicrobianas sobre biofilme de P. gingivalis e F. nucleatum; e citotóxicas em fibroblastos. III) efeito inibitório de biofilmes simples e multi-espécies de S. sanguinis, S. gordonii, S. mitis, S. oralis, S. salivarius, S. mutans, S. sobrinus, A. viscosus, A. naeslundii, P. intermedia, P. gingivalis, F. nucleatum, A. actinomycetemcomitans e V. parvula a partir de concentrações não tóxicas em queratinócitos. Para isto: I)Discos de titânio foram descontaminados com T4ol e Carvacrol e a influência na modificação do ângulo de contato, energia livre de superfície, estrutura química por MEV-EDS, viabilidade e adesão celular de fibroblastos e osteoblastos pelo ensaio Alamar Blue foram avaliados. II) Concentração inibitória mínima (CIM), concentração bactericida mínima (CBM), concentração mínima de inibição do biofilme (CMIB) por ensaio XTT, e biofilme em superfícies de titânio foi qu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Peri-implant disease is an inflammatory process of bacterial etiology. Different antimicrobial treatments available seek to reduce microbial load and eliminate inflammation. Alternative therapies with natural extracts open new perspectives to control and reduce microbial burden. Terpinen-4-ol and Carvacrol, the main natural constituents of essential oils; has been notable for its antimicrobial property. The objective of this study was to evaluate: I) physico-chemical modifications on titanium surfaces, adhesion and proliferation of fibroblasts and osteoblasts; II) the antimicrobial properties of P. gingivalis and F. nucleatum biofilm; and cytotoxic effects on fibroblasts. III) Inhibitory effect of single and multi-species biofilms of S. sanguinis, S. gordonii, S. mitis, S. oralis, S. salivarius, S. mutans, S. sobrinus, A. viscosus, A. naeslundii, P. intermedia, P. gingivalis, F. nucleatum, A. actinomycetemcomitans and V. parvula from non-toxic concentrations in keratinocytes. For this: I) Titanium discs were decontaminated with T4ol and Carvacrol and the influence on the modification of contact angle, surface free energy, chemical structure by MEV-EDS, viability and cellular adhesion of fibroblasts and osteoblasts by the Alamar Blue assay were evaluated. II) Minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), minimum concentration of biofilm inhibition (MBIC) by XTT assay, and biofilm on titanium surfaces was quantified in CFU and by Confocal Sca... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Elisa Maria Aparecida Giro / Resumo: O peróxido de hidrogênio (H2O2) é considerado uma das principais fontes endógenas de estresse oxidativo para bactérias orais. Contudo, o seu papel no processo de desenvolvimento da cárie dentária ainda não está completamente elucidado. O objetivo deste estudo in vitro foi gerar uma cepa de Streptococcus mutans tolerante ao H2O2, e avaliar a habilidade do H2O2 em afetar a formação e a virulência de biofilmes de S. mutans. Para gerar a cepa tolerante ao H2O2, a cepa de S. mutans UA159, foi reativada em placas de agar BHI e incubadas (48 horas, a 37°C e 5% de CO2). Duas a cinco colônias foram transferidas para tubos falcon contendo 2 mL de caldo BHI suplementado com 1% de glicose e incubadas por 18 horas, sob as mesmas condições. As culturas foram diluídas 1:20 em meio de cultura fresco, incubadas até atingirem a fase exponencial de crescimento, centrifugadas, lavadas, ressuspensas em glicina, e submetidas a tratamento com 80 mM de H2O2. Esses procedimentos foram repetidos por oito vezes, e as colônias sobreviventes foram consideradas tolerantes. Em seguida, para o crescimento do biofilme, foi usado um modelo de aderência ativa. Lamínulas de vidro estéreis, jateadas com óxido de alumínio, foram imersas em saliva filtrada para a formação da película adquirida. Posteriormente, foram imersas verticalmente em 2,8 mL de caldo BHI com 1% de sacarose (n=12 por grupo) inoculado com 106 UFC/mL da cepa controle (grupo GC) ou da cepa tolerante ao H2O2. Para a cepa tolerante ao H2O2, em um ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hydrogen peroxide (H2O2) is one of the main endogenous sources of oxidative stress for oral bacteria. However, its role in the dental caries development has not been fully elucidated. The objective of this in vitro study was to generate a strain of S. mutans tolerant to H2O2, and to evaluate the ability of H2O2 to affect the biofilm formation and virulence of S. mutans. To generate the H2O2 tolerant strain, S. mutans UA159 was reactivated on BHI agar plates, and incubated (48 hours at 37 oC and 5% CO2). Two to five colonies of the microorganism were transferred to falcon tubes containing 2 mL of BHI broth supplemented with 0.8% glucose and incubated under the same conditions for 18 hours. The culture was diluted 1:20 in fresh culture medium, incubated again until reaching the mind-log growth phase, centrifuged, washed, suspended in glycine, and treated with 80 mM H2O2. These procedures were repeated for eight times, and then the surviving colonies were considered tolerant. Next, the biofilm were grown on glass slides using an active adherence model. First, sterile glass slides, sandblasted with aluminum oxide, were immersed in filtered saliva to form the acquired pellicle. After that, the slides were immersed vertically in 2.8 mL of BHI broth with 1% sucrose (n = 12 per group) and inoculated with 106 CFU/mL of the control strain (GC Group) or H2O2 tolerant strain. For the H2O2 tolerant strain, in a group (GTcPH group) 80 mM H2O2 were added in the culture medium and in the oth... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O presente trabalho avaliou o desempenho de um sistema de pré-tratamento para água do mar constituído por um filtro lento de areia, com uma etapa prévia de filtração por um filtro de discos. O sistema demonstrou eficiência na remoção de fatores causadores de fouling em membranas de osmose reversa, removendo aproximadamente 97% dos sólidos suspensos totais presentes na água bruta, e gerando um filtrado com turbidez entre 0.1 e 0.2 UNT. As concentrações de microrganismos e AOC, principais fatores causadores da formação de biofouling, foram ambas reduzidas em cerca de 90%. Em sistemas de dessalinização de água do mar por osmose reversa, o pré-tratamento da água de alimentação constitui a principal estratégia no controle da formação do biofouling, que é gerado pelo estabelecimento de biofilmes sobre a superfície da membrana. A formação de biofouling gera impacto no desempenho do processo de osmose reversa e nos custos de operação. / This study evaluated the performance of a pretreatment system for seawater comprising of a slow sand filter, with a preliminary stage of filtration by disc filtration system. The system proved to be efficient in removing factors causing fouling in reverse osmosis membranes removing around 97% of the total suspended solids present in the raw water, and yielding a filtrate with turbidity between 0.1 and 0.2 NTU. The bacterial concentrations and AOC, main factors causing biofouling formation, were both reduced by about 90%. In seawater reverse osmosis systems, pretreatment of the feeded water is the main strategy to control biofouling, which is formed by the establishment of biofilms on a membrane surface. The biofouling formation produces an impact in the performance of the reverse osmosis process and operating costs.

As Escherichia coli enteropatogênica atípicas (EPECa) são capazes de causar a lesão A/E e não transportam o pEAF. Biofilmes microbianos são definidos como comunidades complexas formadas por microrganismos aderidos a superfícies envoltas por uma matriz de exopolissacarídeos. O objetivo deste estudo foi verificar a capacidade de formação de biofilme de 92 amostras de EPEC atípicas em superfícies abióticas e células pré-fixadas, utilizando três metodologias (contagem de UFC/cm2), ensaio colorimétrico com cristal violeta e CLSM). O gene shf e bfpA parecem não ter relação com a formação de biofilme. Não houve diferença significativa de formação de biofilme nas superfícies testadas. Através de CLSM foi possível verificar a formação de biofilme em EPECa. Os biofilmes visualizados em CLSM revelaram uma grande heterogeneidade das amostras. Uma metodologia qualitativa, como CLSM deve ser empregada para indicar a formação de biofilme. A adesão e formação de biofilme por EPEC atípica de longo período pode ser uma possível explicação para os casos de diarréia persistente. / The atypical Escherichia coli enteropathogenic (EPECa) are capable to cause the lesion A/E and they don\'t transport the pEAF. Microbial biofilms are defined as complex communities formed by microrganisms adhered to surfaces embedded in an exopolysacharidic matrix. The objective of this study was to verify the capacity of formation of biofilm of 92 strains of atypical EPEC in abiotics and pre-fixed cells surfaces, using three methodologies (counting of UFC/cm2), colorimetric assay with violet crystal and CLSM). The gene shf and bfpA seem not to have relationship with the biofilm formation. There was not significant difference of biofilm formation in the tested surfaces. Through CLSM it was possible to verify the biofilm formation in EPECa. The biofilms visualized in CLSM revealed a great heterogeneity of the strains. A qualitative methodology, like CLSM should be used to indicate the biofilm formation. The adhesion and biofilm formation for atypical EPEC of long period can be a possible explanation for the cases of persistent diarrhea.

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.