Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-11T14:17:24Z No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-11T14:17:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-11T14:18:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-11T14:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Celiac Disease is an intolerance to gluten ingestion, contained in cereals such as barley, oats, rye, wheat and malt, characterized by an inflammatory process involving the mucosa of the small intestine, leading to intestinal villous atrophy and bad absorption. Approximately 1-2 % of the world population has this disease. Obtaining a byproduct that can be used along with food for these people can be a solution that would give them a life without the worry of consuming foods containing this protein. Microorganisms, for their high genetic diversity, can be one source of these bioproducts. Among them, we can highlight the rhizobacterias found in the rhizosphere of plants and within nodules of legumes, by presenting a range of enzymes of biotechnological value and are not pathogenic to plants and animals, including human being. Experiments were conducted under laboratory conditions to find rhizobacterias able to degrade gluten aiming their future use as enzymes suppliers for the benefit of people who have celiac disease. About 10 % of a total of 115 tested rhizobacterias had this ability: INPA_Ps007, INPA_Ps020, INPA_Ps021, INPA_Ps024, INPA_Ps028, INPA_Ps076, INPA_Ps178, INPA_Ps183, INPA_Ps225, INPA_Ps572. The top six (INPA_Ps020, Ps021, Ps028, Ps076, Ps178, Ps225) were taxonomically identified as Paenibacillus sp. These Paenibacillus sp. showed better growth in medium containing mannitol and gluten compared to the media only with gluten or only with mannitol. The ability of these Paenibacillus sp. in degrading gluten was higher at the temperature of 36.5° C than at 26.5° C. The presence of gluten in the culture medium containing mannitol was essential for the strains of Paenibacillus sp. INPA_Ps020, Ps021, Ps028 and Ps225 extracts to produce degrading activity of this protein. Only the extracts produced by the strains of INPA_Ps076 and Ps178 in the medium containing only gluten showed the ability to degrade this protein. Most of the crude extracts of these Paenibacillus sp. presented degrading action against gluten until the dilution of eight times, after eight days of growth in culture. The crude extract of INPA_Ps178 showed degrading gluten activity until the dilution of four times and from the INPA_Ps225, until the dilution of 16 times at eight days of growth in culture. The crude extracts of these Paenibacillus sp. showed gluten degrading action at the temperatures between 36-56º C, but lost this ability at the temperatures between 66-96º C. There was an influence of pH on their ability to degrade gluten, with neutral pH (7.0) being the most suitable for all the bacterial extracts. The best bacteria will be studied more intensively to evaluate whether they can serve as gluten degrading enzymes suppliers for the benefit of people who have celiac disease. / A Doença Celíaca é uma intolerância à ingestão de glúten, contido em cereais como cevada, aveia, centeio, trigo e malte, caracterizada por um processo inflamatório que envolve a mucosa do intestino delgado, levando à atrofia das vilosidades intestinais e má absorção dos alimentos. Cerca de 1-2 % da população mundial tem essa doença. A obtenção de algum bioproduto que possa ser usado junto com a alimentação por essas pessoas pode ser uma solução capaz de dar a elas uma vida sem a preocupação de consumir alimentos que contenham essa proteína. Os micro-organismos, por sua alta diversidade genética, podem ser uma fonte desses bioprodutos. Entre eles, pode-se destacar as rizobactérias encontradas nas rizosferas das plantas e dentro de nódulos de leguminosas, por apresentarem uma gama de enzimas e metabólitos de valores biotecnológicos e por não serem patogênicas a plantas e animais, inclusive ao homem. Em vista disso, foram realizados experimentos em condições de laboratório para obter rizobactérias capazes de degradar o glúten, visando suas utilizações futuras em benefício das pessoas que tenham a doença celíaca. Cerca de 10 % de um total de 115 rizobactérias testadas apresentaram a habilidade de quebra do glúten (INPA_Ps007, INPA_Ps020, INPA_Ps021, INPA_Ps024, INPA_Ps028, INPA_Ps076, INPA_Ps178, INPA_Ps183, INPA_Ps225, INPA_Ps572). As seis melhores (INPA_Ps020, Ps021, Ps028, Ps076, Ps178, Ps225) foram identificadas taxonomicamente como Paenibacillus sp. Essas Paenibacillus sp. apresentaram melhores condições de crescimento em meio contendo manitol e glúten, quando comparadas nos meios somente com glúten ou somente com manitol. A presença do glúten no meio de cultura contendo o manitol foi essencial para que essas seis estirpes produzissem extratos com atividade degradadora dessa proteína. Apenas os extratos produzidos pelas estirpes INPA_Ps076 e Ps178 em meio contendo somente glúten apresentaram a capacidade de degradar essa proteína. A maioria dos extratos brutos das Paenibacillus sp. apresentaram ação degradadora do glúten até na diluição de oito vezes aos oito dias de crescimento em meio de cultura. O extrato bruto da estirpe INPA_Ps178 mostrou atividade degradadora do glúten até na diluição de quatro vezes e o da INPA_Ps225, até na diluição de 16 vezes aos oito dias de crescimento em meio de cultura. Os extratos brutos das seis estirpes de Paenibacillus sp. também apresentaram ação degradadora do glúten entre as temperaturas de 36º a 56º C, mas perderam essa habilidade entre 66º a 96º C. Houve influência do pH na capacidade desses extratos brutos em degradarem o glúten, com o pH neutro (7,0) sendo o mais adequado para todos eles. As melhores bactérias serão estudadas com mais intensidade, visando avaliar se podem servir como supridoras de enzimas ou metabólitos degradadores do glúten em benefício das pessoas que tenham a doença celíaca.

A onicomicose é a mais frequente das doenças ungueais, pode ser causada por dermatófitos, leveduras e fungos não-dermatófitos. A infecção caracteriza-se por unhas quebradiças, espessadas e despigmentadas ou com excesso de pigmentação. O tratamento convencional consiste na administração sistêmica de antifúngicos e antibióticos por longos períodos, podendo ser o responsável pelo aumento de linhagens microbianas resistentes às drogas disponíveis. Esse fator associado a alta incidência deste tipo de infecção na população tornam importante o desenvolvimento de novas tecnologias e opções terapêuticas. Esta dissertação está composta por duas partes: pesquisa básica (estudos in vitro) e aplicada (estudo clínico), além do desenvolvimento de equipamento para o tratamento da onicomicose por Terapia Fotodinâmica (TFD). A TFD consiste no emprego do fotossensibilizador (FS) ativado por luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio, produz espécies reativas de oxigênio tóxicas que inativam as células alvo (fungos e bactérias). Nos ensaios in vitro, utilizamos um dos principais fungos causadores da onicomicose, o Trychophyton mentagrophytes e dois fotossensibilizadores diferentes: Solução de curcuminóides (PDTPharma Ltda., Cravinhos-SP, Brasil) e Photogem&reg (Limited Liability Company Photogem, Moscou, Rússia), onde analisamos por microscopia confocal o tempo de incubação dos fotossensibilizadores nos fungos e a viabilidade celular dos micro-organismos para os diversos parâmetros avaliados. Para os estudos clínicos, foram desenvolvidos dois equipamentos emissores de luz em comprimentos de onda distintos: em 630 nm, para o Photogem&reg, e em 470 nm, para a curcumina. Estes foram desenvolvidos no IFSC (Grupo de Óptica, Laboratório de Apoio Tecnológico) e consiste em diodos emissores de luz (LED) acoplados em presilhas anatomicamente desenhadas para as unhas dos pés e das mãos. Foram tratados 90 pacientes divididos em dois grupos, diferenciados pelo fotossensibilizador tópico utilizado: Photogem&reg (1 mg/mL) ou curcumina (1.5 mg/mL). Após 1 hora a presença do fotossensibilizador foi confirmada por imagem de fluorescência e o local iluminado por 20 minutos (fluência de 120 J/cm2). Nova avaliação clínica foi realizada após sete dias e o acompanhamento do tratamento foi realizado tanto por imagens, quanto por exames laboratoriais. Observou-se a cura de 63 pacientes com uma média de seis meses de tratamento. Em comparação aos tratamentos convencionais, a TFD apresenta resultados mais rápidos, sem recidivas. Além disso, aspectos como o baixo custo da instrumentação envolvida, a possibilidade de tratamento local ao invés de sistêmico e a simplicidade de operação são fatores relevantes para a garantia da implantação dessa tecnologia no tratamento de um problema de saúde de ampla incidência. O protótipo utilizado durante o estudo resultou em patente que se tornou ainda alvo de interesse comercial por uma empresa nacional, juntamente com uma das medicações testadas. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que a TFD possui potencial para se tornar uma importante ferramenta no tratamento da onicomicose. / Onychomycosis is the most common nail diseases may be caused by dermatophytes, yeasts and non-dermatophyte fungi. The infection is characterized by brittle nails, thickened and pigmented or pigmented with excess. Conventional treatment consists of systemic administration of antifungals and antibiotics for long periods and may be responsible for the increased microbial strains resistant to available drugs. This factor associated with high incidence of this type of infection in the population become important to develop new technologies and treatment options. This dissertation is composed of two parts: basic research (in vitro studies) and applied (clinical study), and the development of equipment for the treatment of onychomycosis Photodynamic Therapy (PDT). The PDT is the use of photosensitizer (FS) activated by light at a wavelength appropriate that, in the presence of oxygen, produces reactive oxygen species that inactivate toxic target cells (fungi and bacteria). In vitro, we used one of the main causative fungi of onychomycosis, Trichophyton mentagrophytes and the two different photosensitizers: Solution of curcuminoids (PDTPharma Ltda., Cravinhos-SP, Brazil) and Photogem&reg (Photogem Limited Liability Company, Moscow, Russia) where analyzed by confocal microscopy incubation time of photosensitizers in fungi and cell viability of micro-organisms for the various parameters. For clinical studies, we developed two light emitting devices in distinct wavelengths: 630 nm, for Photogem&reg, and 470 nm for curcumin. These were developed in the IFSC (Optics Group, Laboratory Technology Support) and consists of light emitting diodes (LED) coupled cleats anatomically designed for toenails and hands. Were treated 90 patients divided into two groups differentiated by topical photosensitizer used: Photogem&reg (1 mg/ml) or curcumin (1.5 mg/mL). After 1 hour the presence of the photosensitizer was confirmed by fluorescence image and bright place for 20 minutes (fluence of 120 J/cm2). New clinical evaluation was performed after seven days of treatment and follow-up was conducted by both images, as per laboratory. It was observed healing of 63 patients with an average of six months of treatment. Compared to conventional treatments, PDT offers faster results without recurrence. Moreover, aspects such as the low cost of instrumentation involved, the possibility of local treatment rather than systemic and simplicity of operation are important factors for ensuring the implementation of this technology in the treatment of a health problem of widespread impact. The prototype used during the study resulted in patent that became even target of interest for a national company, along with one of the drugs tested. With these results, we concluded that PDT has the potential to become an important tool in the treatment of onychomycosis.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8073_1.pdf: 2659564 bytes, checksum: 6e2f4304def2f3c82591ee59d6a90fc2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / Os derramamentos de petróleo e de seus derivados causam danos consideráveis ao meio ambiente, estimulando o desenvolvimento de tecnologias para a recuperação de áreas contaminadas. O terminal portuário de Suape-PE tornou-se um dos mais importantes da América do Sul, movimentando vários petroderivados incluindo o óleo Diesel. Isto motivou a obtenção de um consórcio microbiano e o estudo do espalhamento do óleo Diesel em amostras de areia coletadas na praia de Suape. O enriquecimento da areia com o poluente permitiu a obtenção de um consórcio microbiano que foi utilizado nos experimentos em frascos agitados e em biorreator. Os resultados obtidos nesses dois processos mostraram que, o primeiro sistema, alcançou a densidade populacional de108 UFC/mL enquanto que, no segundo sistema, foi de 109 UFC/mL. As melhores condições de aeração e agitação do biorreator favoreceram uma maior disponibilidade de oxigênio, possibilitando um maior consumo do poluente pelos microrganismos. Verificou-se que o comportamento do pH foi semelhante em ambos os sistemas, decrescendo de 7,0 para 4,0. Isto nos leva a concluir que houve formação de ácidos orgânicos. Os valores da tensão superficial decresceram de 60mN/m para 30mN/m, revelando formação de substâncias tensoativas. Do consórcio microbiano foram isolados dez microrganismos, dos quais oito são bactérias pertencentes aos gêneros Pseudomonas sp. e Bacillus sp. e duas espécies de leveduras, Candida tropicalis e Candida lodderae. Os cromatogramas obtidos nos experimentos com e sem inoculação evidenciaram que o consórcio foi capaz de consumir a maior parte do poluente em vinte dias. Os resultados dos ensaios do espalhamento do óleo na areia sugerem um modelo matemático semelhante à equação de Langmuir

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:02:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340677.pdf: 2696331 bytes, checksum: a4330e5e6bf6faa24f40da19559862a7 (MD5) Previous issue date: 2016 / A bactéria ácido-láctica Weissella viridescens tem sido indicada como um dos principais micro-organismos deteriorantes de produtos cárneos. O crescimento de micro-organismos sob condições isotérmicas ou não-isotérmicas pode ser descrito por modelos matemáticos, cujos parâmetros são estimados com base em dados experimentais de crescimento, com valores que dependem da abordagem utilizada na estimativa. Na Modelagem em Duas Etapas (MDE), o ajuste dos modelos primário e secundário é sequencial e tem como base experimentos em condições isotérmicas, sendo esta a abordagem mais reportada na literatura. No entanto, os parâmetros dos modelos podem ser estimados simultaneamente com a Modelagem em Uma Etapa (MUE), com experimentos em condições isotérmicas ou não-isotérmicas. Para reduzir o tempo experimental, a quantidade e o custo de dados experimentais, e a incerteza dos parâmetros (intervalos de confiança), os experimentos em condições não-isotérmicas podem ser otimizados com o Delineamento Experimental Ótimo (DEO). Para isso, matrizes que quantificam a sensibilidade das respostas dos modelos em relação às variações nos valores dos parâmetros são otimizadas. O objetivo desta tese de doutorado foi aplicar o DEO para estimar os parâmetros do crescimento de W. viridescens em meio de cultivo e em presunto, com menores tempos, quantidade de dados experimentais e redução da incerteza dos parâmetros, quando comparado às abordagens MDE e MUE. Os experimentos para a estimativa dos parâmetros foram realizados em meio de cultivo em seis condições isotérmicas (para a MDE e MUE em condições isotérmicas, MUEiso); em quatro condições não-isotérmicas não-ótimas (para a MUE em condições não-isotérmicas, MUEnao); e em quatro condições não-isotérmicas delineadas de forma ótima (para o DEO). Um experimento adicional delineado de forma ótima foi utilizado para a validação dos parâmetros. Os experimentos nas cinco condições não-isotérmicas ótimas foram realizados também em presunto (DEOpres) para a estimativa dos parâmetros e validação. O modelo primário de Baranyi e Roberts e o modelo secundário da Raiz Quadrada foram utilizados para descrever o crescimento microbiano. Índices estatísticos foram utilizados para avaliar a qualidade dos ajustes dos modelos aos dados e a capacidade preditiva dos modelos. Em meio de cultivo, os parâmetros estimados com a MDE, a MUEiso e o DEO foram próximos uns dos outros, sendo que as incertezas dos parâmetros foram menores com a MUEiso e similares com a MDE e DEO. Entretanto, houve umagrande redução na quantidade de dados e tempo experimental necessários para estimar os parâmetros, de 196 dados e 3.540 horas na MDE e MUEiso para 60 dados e 588 horas no DEO. Além disso, os modelos resultantes do DEO apresentaram as melhores predições. Os parâmetros estimados na MUEnao foram distintos dos demais, com maiores incertezas, e os ajustes dos modelos resultaram em índices estatísticos insatisfatórios. O DEO foi utilizado também com sucesso na estimativa dos parâmetros de crescimento de W. viridescens em presunto. Os parâmetros estimados em presunto com DEO apresentaram incerteza similar aos parâmetros estimados em meio de cultivo, e os índices estatísticos confirmaram o bom ajuste dos modelos aos dados experimentais. Os modelos com os parâmetros estimados com o DEOpres apresentaram predições satisfatórias do crescimento microbiano também em presunto. Portanto, os resultados desta tese apontam que o DEO pode ser utilizado com sucesso para estimar os parâmetros do crescimento microbiano em meio de cultivo e em presunto, resultando em modelos com boa capacidade preditiva. Além disso, os parâmetros podem ser estimados com menores tempos e quantidade de dados experimentais, e menores incertezas dos parâmetros quando comparado às abordagens MDE e MUE.<br> / Abstract : The acid-lactic bacteria Weissella viridescens has been indicated as one of the main spoilage microorganisms of meat products. The microbial growth under isothermal or non-isothermal conditions can be described by mathematical models, which parameters are estimated based on growth experimental data, with values that depend on the approach used in the estimation. In the Modeling in Two Step (MTS), the fitting of primary and secondary models is sequential, and has as base experiment under isothermal conditions, being the approach most reported in the literature. However, the parameters of the models can be estimated simultaneously with the Modeling in One Step (MOS) with experiments in isothermal or non-isothermal conditions. To reduce the experimental time, quantity and cost of experimental data, and the uncertainty of the parameters (confidence intervals), the experiments in non-isothermal conditions can be optimized with Optimal Experimental Design (OED). To do that, matrices which quantify the sensitivity of the model responses to the variations in the values of the parameters are optimized. The objective of this doctoral thesis was applying the OED to estimate the growth parameters of W. viridescens in culture medium and ham with lower time, quantity of experimental data and reduction of parameter uncertainty when compared to MTS and MOS approaches. The experiments for the parameter estimation were performed in culture medium in six isothermal conditions (for MTS and MOS in isothermal conditions, MOSiso), in four non-optimal non-isothermal conditions (for MOS in non-isothermal conditions, MOSnon), and in four optimal non-isothermal conditions (for OED). One additional experiment optimally designed was used for the validation of the parameters. The experiments in the five optimal non-isothermal conditions were also performed in ham (OEDham) for the estimation of the parameters and validation. The Baranyi and Roberts primary model and the Square Root secondary model were used to describe the microbial growth. Statistical indexes were used to assess the quality of the model fitting to the data and the predictive ability of the models. In culture medium, the parameters estimated with the MTS, the MOSiso and the OED were near each other, in which the uncertainty of the parameters were lower with the MOS and similar with the MTS and OED. However, there were a great reduction in the quantity of data and experimental time needed to estimate the parameters, from 196 data and 3,540 hours in MTS and MOSiso to 60 data and 588 hours in OED. Furthermore, the models resulting of OED presented the greatestpredictions. The parameters estimated in MOSnon were distinct from others, with greater uncertainty, and the model fitting resulted in unsatisfying statistical indexes. The OED was also used successfully in the estimation of the growth parameters of W. viridescens in ham. The parameters estimated in ham with OED presented similar uncertainty to the parameters estimated in culture medium, and the statistical indexes confirmed the good fitting of the models to the experimental data. The models with the parameters estimated with the OEDham presented satisfactory predictions of the microbial growth also in ham. Therefore, the results of this thesis point out that the OED can be successfully used to estimate the microbial growth parameters in culture medium and in ham, resulting in models with good predictive ability. Furthermore, the parameters can be estimated with lower time and quantity of experimental data, and lower uncertainty of parameters when compared to the MTS and MOS approaches.

O comércio mundial de enzimas industriais estava estimado em 2.3 bilhões de dólares entre detergentes (U$ 789 milhões), aplicações alimentícias (U$ 634 milhões), agricultura (U$ 237 milhões), entre outros. Neste contexto, as enzimas lipolíticas estão atraindo enorme atenção devido ao seu potencial biotecnológico, visto que estas podem catalisar múltiplas reações (hidrólise, acidólise, interesterificação e glicerólise). Enzimas lipolíticas de origem microbiana são economicamente atrativas por serem biodegradáveis, atuarem normalmente em condições brandas, e serem quimio-seletivas propiciando à indústria farmacêutica a obtenção de drogas com efeito colateral reduzido. Neste projeto, quatro genes potenciais codificadores de esterases/lipases, advindos de uma biblioteca metagenômica de um consórcio microbiano degradador de óleo diesel, foram clonados em vetores de expressão e expressos em Escherichia coli BL21 (DE3), e as proteínas correspondentes foram submetidas a ensaios funcionais e estruturais. / The global trade of industrial enzymes is estimated at 2.3 billion U.S. dollars, divided mainly between detergents (US$ 789 million), food applications (US$ 634 million), and agriculture (US$ 237 million). Within this trade, lipolytic enzymes have attracted enormous attention because of their biotechnological potential as catalysts of multiple reaction types (including hydrolysis, acidolysis, interesterification and glycerolysis). Lipolytic enzymes of microbial origin are economically attractive because they are easily biodegradable, usually act in mild conditions, and are chemo-selective, providing the pharmaceutical industry a method for obtaining drugs with reduced side effects. In this project, four individual genes encoding putative esterases/lipases identified in a metagenomic library obtained from a microbe consortium isolated from diesel oil-contaminated soil were cloned into expression vectors and expressed in Escherichia coli BL21 (DE3), and their corresponding recombinant proteins were used for functional and structural studies.

Orientador: Ricardo Antonio Polanczyk / Resumo: A lagarta do algodão, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) é uma das mais importantes pragas da agricultura mundial. Os danos causados por essa espécie ocorrem desde a emergência da planta. O uso desordenado de produtos químicos para controlar essas lagartas acelerou o desenvolvimento de resistência e têm causado efeitos adversos aos inimigos naturais, tornando-se uma grande preocupação ambiental. Diante disso, a busca por medidas alternativas que visam diminuir esses impactos aumenta. Agente de controle microbiano é considerada uma alternativa eficiente e segura, especialmente o uso de fungos entomopatogênicos. As principais espécies de fungos entomopatogênicos utilizadas são Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, essas têm sido utilizadas para controlar insetos pragas de várias ordens, e a variabilidade genética presente nesses microrganismos é muito alta, possibilitando estudos de seleção de isolados fúngicos para o desenvolvimento de formulações eficientes em condições de laboratório e campo. Assim, o objetivo desse trabalho foi selecionar isolados dos fungos entomopatogênicos B. bassiana e M. anisopliae para controle de H. armigera em condições de laboratório e campo (persistência) considerando os efeitos letais e subletais. Nos primeiros bioensaios utilizou-se 23 isolados, sendo 10 isolados de M. anisopliae e 13 de B. bassiana avaliando a interação das lagartas e os isolados fúngicos. Para isso foram confeccionadas tabelas de vida e realizados te... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The cotton caterpillar, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) is one of the most important pests in world agriculture for attacking several species of plants of economic importance. The damage caused by this species occurs since the emergence of the plant. The disordered use of chemicals to control these caterpillars has accelerated the development of resistance and has caused adverse effects to natural enemies, becoming a major environmental concern. Therefore, the search for alternative measures to reduce these impacts increases. Microbial control agent is considered an efficient and safe alternative, especially the use of entomopathogenic fungi. The main species of entomopathogenic fungi used are Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae, these have been used to control insect pests of various orders, and the genetic variability present in these microorganisms is very high, enabling studies on the selection of fungal isolates for the development of efficient formulations under laboratory and field conditions. Thus, the objective of this work was to select isolates of the entomopathogenic fungi B. bassiana and M. anisopliae to control H. armigera in laboratory and field conditions (persistence) considering the lethal and sublethal effects. In the first bioassays, 23 isolates were used, 10 of which were M. anisopliae and 13 of B. bassiana, evaluating the interaction of caterpillars and fungal isolates. For that, life tables were made and tests of mortali... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O esforço global em diversificar a matriz mundial de combustíveis líquidos, busca substituir as fontes fósseis por renováveis. A produção de bioenergia derivada da biomassa assume importante papel neste cenário. A biomassa gerada após a colheita da cana-de-açúcar ganha destaque como matéria prima pela grande quantidade de material que pode ser usado para geração direta (queima) e indireta (biocombustíveis) de bioenergia. No entanto, ainda pouco se sabe sobre os efeitos da remoção de quantidades de palha de cana-de-açúcar voltado à produção de bioenergia sobre os atributos biológicos do solo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da remoção da palha de cana-de-açúcar no carbono e nitrogênio microbiano e na comunidade microbiana do solo. O estudo foi conduzido em duas áreas cultivadas com cana-de-açúcar (Saccharum spp. L.) nos municípios de Capivari, SP (Usina Bom Retiro) e Valparaíso, SP (Usina Univalem). Em Bom Retiro o experimento foi instalado em um Latossolo Vermelho distrófico típico de textura franco-argilo-arenosa e, em Univalem foi um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura arenosa. Em ambos locais, o delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos testados corresponderam a diferentes intensidades de remoção de palha de cana-de-açúcar (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 de remoção; e aleiramento da quantidade remanescente na área após colheita), sendo 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 de palha em massa de matéria seca na Usina Bom Retiro e 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 na Usina Univalem. Um ano após a instalação do experimento, foram coletadas amostras de palha e de solo na camada 0-10 cm e, passados quatro meses após o segundo manejo de remoção da palha nos tratamentos foram coletadas amostras de palha e de solo nas camadas 0-5 e 5-10 cm. Os atributos avaliados foram: carbono e nitrogênio total da palha e do solo, fração mais oxidável do carbono do solo, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana da palha e do solo e, quantificação de genes microbianos no solo. Os resultados mostraram que as quantidades de C e N totais no solo não apresentaram resposta em função das quantidades de palha, no entanto, a fração de C mais facilmente oxidável e o C e N microbiano apresentaram tendência de redução em função de maiores níveis de remoções de palha, sendo a resposta da biomassa microbiana mais expressiva no solo de textura arenosa (i.e., Univalem). Da mesma forma, as comunidades microbianas foram mais sensíveis às diferentes remoções de palha, apresentando maior abundância com menor remoção de palha. Desta forma, a remoção de elevadas quantidades da palha de cana-de-açúcar do campo, ao alterar a microbiologia do solo, pode ter consequências nas específicas funções exercidas por este compartimento, que garantem o bom funcionamento do solo e podem prevenir contra a degradação. Estes resultados podem servir de base para avaliações mais amplas que buscam uma estratégia sustentável de manejo da palha de cana-de-açúcar que garanta o bom funcionamento do solo / The global effort to diversify the global matrix of liquid fuels seeks to replace fossil sources by renewable ones. Bioenergy production derived from biomass plays an important role in this scenario. The biomass generated after the harvest of sugarcane stands out by the large amounts of straw that can be used for direct generation (burning) and indirect (biofuels) of bioenergy. However, little is know about the effects of sugarcane straw removal to bioenergy production on biological soil properties. The objective of this study was to evaluate the effect of the straw removal on soil microbial carbon and nitrogen as well as on soil microbial community. The experiments were conducted in two areas cultivated with sugarcane (Saccharum spp. L.) in Capivari, SP (Bom Retiro) and Valparaíso, SP (Univalem). The soils studied were an Oxisoil with clay texture in Bom Retiro and an Ultisoil with sandy texture in Univalem. In both sites, the experimental designer was a randomized blocks with five treatments and four replications. The treatments tested were decreasing intensities of sugarcane straw harvest (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 removing of the original straw deposition) : i) Bom Retiro: 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on soil surface; ii) Univalem: 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on the soil surface. One year after experiment installation, straw and soil (0-10 cm layer) samples were collected. A new sugarcane straw and soil (0-5 and 5-10 cm) sampling was performed four months from the second deposition of sugarcane straw on the field. The attributes evaluated were: total and microbial C and N of straw and soil, soil easily-oxidizable C, straw and soil microbial genes quantification using qPCR method. Our results showed that soil C and N contents were not impacted by sugarcane straw removal. However, the fraction of easily-oxidizable C and microbial C and N tended to decrease due to increased straw removal, with a more significant microbial biomass response for the sandy soil site (Univalem). Likewise, microbial communities were also sensitive to straw management, resulting in a significant decrease in the number of gene copies with increasing intensities of sugarcane straw harvest. Therefore, we can concluded that the large amounts of sugarcane straw removal from field as affects soil microbiology, may have consequences in specific functions performed by microorganisms, which ensure the soil functioning and can prevent soil degradation. These results can serve as a basis for more comprehensive assessments that seek a sustainable crop residue management strategy for sugarcane, to ensure the proper functioning of the soil

O esforço global em diversificar a matriz mundial de combustíveis líquidos, busca substituir as fontes fósseis por renováveis. A produção de bioenergia derivada da biomassa assume importante papel neste cenário. A biomassa gerada após a colheita da cana-de-açúcar ganha destaque como matéria prima pela grande quantidade de material que pode ser usado para geração direta (queima) e indireta (biocombustíveis) de bioenergia. No entanto, ainda pouco se sabe sobre os efeitos da remoção de quantidades de palha de cana-de-açúcar voltado à produção de bioenergia sobre os atributos biológicos do solo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da remoção da palha de cana-de-açúcar no carbono e nitrogênio microbiano e na comunidade microbiana do solo. O estudo foi conduzido em duas áreas cultivadas com cana-de-açúcar (Saccharum spp. L.) nos municípios de Capivari, SP (Usina Bom Retiro) e Valparaíso, SP (Usina Univalem). Em Bom Retiro o experimento foi instalado em um Latossolo Vermelho distrófico típico de textura franco-argilo-arenosa e, em Univalem foi um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura arenosa. Em ambos locais, o delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos testados corresponderam a diferentes intensidades de remoção de palha de cana-de-açúcar (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 de remoção; e aleiramento da quantidade remanescente na área após colheita), sendo 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 de palha em massa de matéria seca na Usina Bom Retiro e 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 na Usina Univalem. Um ano após a instalação do experimento, foram coletadas amostras de palha e de solo na camada 0-10 cm e, passados quatro meses após o segundo manejo de remoção da palha nos tratamentos foram coletadas amostras de palha e de solo nas camadas 0-5 e 5-10 cm. Os atributos avaliados foram: carbono e nitrogênio total da palha e do solo, fração mais oxidável do carbono do solo, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana da palha e do solo e, quantificação de genes microbianos no solo. Os resultados mostraram que as quantidades de C e N totais no solo não apresentaram resposta em função das quantidades de palha, no entanto, a fração de C mais facilmente oxidável e o C e N microbiano apresentaram tendência de redução em função de maiores níveis de remoções de palha, sendo a resposta da biomassa microbiana mais expressiva no solo de textura arenosa (i.e., Univalem). Da mesma forma, as comunidades microbianas foram mais sensíveis às diferentes remoções de palha, apresentando maior abundância com menor remoção de palha. Desta forma, a remoção de elevadas quantidades da palha de cana-de-açúcar do campo, ao alterar a microbiologia do solo, pode ter consequências nas específicas funções exercidas por este compartimento, que garantem o bom funcionamento do solo e podem prevenir contra a degradação. Estes resultados podem servir de base para avaliações mais amplas que buscam uma estratégia sustentável de manejo da palha de cana-de-açúcar que garanta o bom funcionamento do solo / The global effort to diversify the global matrix of liquid fuels seeks to replace fossil sources by renewable ones. Bioenergy production derived from biomass plays an important role in this scenario. The biomass generated after the harvest of sugarcane stands out by the large amounts of straw that can be used for direct generation (burning) and indirect (biofuels) of bioenergy. However, little is know about the effects of sugarcane straw removal to bioenergy production on biological soil properties. The objective of this study was to evaluate the effect of the straw removal on soil microbial carbon and nitrogen as well as on soil microbial community. The experiments were conducted in two areas cultivated with sugarcane (Saccharum spp. L.) in Capivari, SP (Bom Retiro) and Valparaíso, SP (Univalem). The soils studied were an Oxisoil with clay texture in Bom Retiro and an Ultisoil with sandy texture in Univalem. In both sites, the experimental designer was a randomized blocks with five treatments and four replications. The treatments tested were decreasing intensities of sugarcane straw harvest (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 removing of the original straw deposition) : i) Bom Retiro: 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on soil surface; ii) Univalem: 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on the soil surface. One year after experiment installation, straw and soil (0-10 cm layer) samples were collected. A new sugarcane straw and soil (0-5 and 5-10 cm) sampling was performed four months from the second deposition of sugarcane straw on the field. The attributes evaluated were: total and microbial C and N of straw and soil, soil easily-oxidizable C, straw and soil microbial genes quantification using qPCR method. Our results showed that soil C and N contents were not impacted by sugarcane straw removal. However, the fraction of easily-oxidizable C and microbial C and N tended to decrease due to increased straw removal, with a more significant microbial biomass response for the sandy soil site (Univalem). Likewise, microbial communities were also sensitive to straw management, resulting in a significant decrease in the number of gene copies with increasing intensities of sugarcane straw harvest. Therefore, we can concluded that the large amounts of sugarcane straw removal from field as affects soil microbiology, may have consequences in specific functions performed by microorganisms, which ensure the soil functioning and can prevent soil degradation. These results can serve as a basis for more comprehensive assessments that seek a sustainable crop residue management strategy for sugarcane, to ensure the proper functioning of the soil

Atualmente há uma busca crescente por fontes energéticas renováveis motivada principalmente por razões ambientais e estratégicas, tais como o acúmulo de poluentes na atmosfera decorrente do uso de combustíveis fósseis e a diminuição de suas reservas. O biodiesel tem atraído atenção cada vez maior por sua capacidade em substituir o diesel do petróleo. A maior parte do biodiesel produzido utiliza como matéria-prima os óleos vegetais, os quais apresentam como principais desvantagens a sazonalidade na produção devido aos períodos de safra e a competição no uso de terras agrícolas com a produção de alimentos. Uma alternativa capaz de possibilitar a redução do uso de óleos vegetais são os óleos microbianos, como os produzidos por microalgas, fungos e leveduras. Os lipídeos produzidos por leveduras constituem uma fonte interessante de matéria-prima renovável para a produção de biocombustíveis, pois é independente das mudanças climáticas e sazonalidade, como as culturas vegetais. Desta forma, o presente trabalho tem por objetivo contribuir para o desenvolvimento de tecnologias voltadas para produção de óleos microbianos em cultivos heterotróficos. Neste sentido foram desenvolvidos estudos buscando selecionar leveduras capazes de produzir lipídeos tendo glicerol como substrato, bem como estabelecer as condições de cultivo mais favoráveis para a produção e acúmulo de lipídeos pela levedura selecionada. Para a seleção de microrganismos foram realizados ensaios visando comparar cinco diferentes leveduras (Cryptococcus curvatus Y -1511, Lipomyces starkeyi Y-27493, Rhodotorula glutinis Y- 12905, Rhodosporidium toruloides Y-1091 e Rhodotorula mucilaginosa Y-27053), neste estudo verificou-se que as cinco leveduras avaliadas foram capazes de consumir substrato, crescer e produzir lipídeos durante os cultivos. Dentre as leveduras avaliadas a Rhodotorula glutinis Y- 12905 e Cryptococcus curvatus Y -1511 foram as que apresentaram as maiores produtividades volumétricas em lipídeos, alcançando valores entre 0,20 e 0,23 g/L.dia, respectivamente. Quanto à capacidade de consumo de substrato a R. glutinis se destacou em relação as demais leveduras tendo sido capaz de consumir cerca de 59% do glicerol após 120 horas de cultivo, consumo este que representa quase duas vezes o valor alcançado pela C. curvatus, que apresentou o segundo maior consumo de substrato. Devido a sua elevada capacidade de assimilação de glicerol e apresentando uma das maiores produtividades volumétricas de lipídeos entre as leveduras avaliadas a levedura Rhodotorula glutinis foi considerada como uma das mais promissoras para a obtenção de óleos microbianos empregando glicerol como substrato. Nos ensaios realizados com diferentes agitações e razões de volume de frasco por volume de meio verificou-se que quanto maior a disponibilidade de oxigênio, maior foi o acúmulo de lipídeos, o crescimento celular e o consumo de glicerol. Quanto à avaliação da composição nutricional a presença de fontes de nitrogênio orgânico, tais como extrato de levedura e peptona mostraram-se fundamentais para o processo de produção de óleos microbianos juntamente com MgSO4.7H2O. Quando estes nutrientes estavam presentes de forma combinada foram obtidas concentrações de até 4,4 g/L de lipídeos e produtividades de 0,43 g/L.dia. Na avaliação da influência do pH inicial e da razão carbono/nitrogênio (C:N), verificou-se que o acúmulo de lipídeos pela levedura é favorecido para cultivos realizados em pH inicial entre 6 e 7, e com razão C:N entre 30:1 e 50:1. Em tais condições a levedura foi capaz de acumular até 8 g/L de lipídeos com produtividade de até 0,82 g/L.dia. A composição do óleo microbiano obtido pela levedura revelou elevados teores dos ácidos graxos palmítico (C16:0), esteárico (C18:0), oleico (C18:1) e linoleico (C18:2), os quais correspondem a 99% de sua composição. O óleo apresentou um comportamento de fluido newtoniano com viscosidade de 39,3 cP à 50ºC, tendo um índice de acidez de 5,8±0,2 mgKOH/góleo e teor de ácido graxos de 1,93±0,08 %. / Currently, there is a search for renewable energy sources motivated mainly by environmental and strategic reasons, such as the concept of solutions for the development of fossil fuel use and a decrease of its reserves. Biodiesel has attracted increasing attention for its ability to replace diesel oil. Most of the biodiesel produced uses vegetable oils as raw material, which has as main disadvantages the seasonality and a competition in the use of agricultural land with a food production. An alternative capable of reducing the use of vegetable oils is the use of microbial oils, such as those produced by microalgae, fungi and yeasts. The lipids produced by yeasts are an interesting source of renewable raw material for biofuel production, because it is independent of climatic changes and seasonality, such as vegetable crops. In this way, the present study aims to contribute to the development of technologies of microbial oils production in heterotrophic cultures. In this sense, studies were developed to select yeasts capable of producing lipids having glycerol as substrate, as well as to establish the culture conditions more favorable for the production and accumulation of lipids by the selected yeast. For a selection of microorganisms assays were carried out aiming to compare five different yeasts (Cryptococcus curvatus Y-1511, Lipomyces starkeyi Y-27493, Rhodotorula glutinis Y-12905, Rhodosporidium toruloides Y-1091 and Rhodotorula mucilaginosa Y-27053). In this step it was verified that the five yeasts evaluated were able to consume substrate, grow and produce lipids during the cultures. Among the evaluated yeasts, Rhodotorula glutinis Y-12905 and Cryptococcus curvatus Y-1511 has presented the highest volumetric lipid yields, reaching values between 0.20 and 0.23 g/L.day, respectively. Regarding the substrate consumption capacity, R. glutinis stood out in relation to other yeasts, being able to consume about 59% of glycerol after 120 hours of cultivation. Due to its high capacity for assimilation of glycerol and presenting one of the highest volumetric productivities of lipids among evaluated yeasts, Rhodotorula glutinis was considered as one of the most promising for the obtaining of microbial oils from glycerol as substrate. In the assays performed with different oxygenation levels, it was verified that higher oxygen availability higher the volume of lipids, cell growth and glycerol consumption. In the nutritional composition evaluation it was observed that the organic nitrogen source, such as yeast extract and peptone are essential for the production process of microbial oils together with MgSO4.7H2O. When these nutrients were presents in combination, concentrations of 4.4 g/L lipids and productivity of 0.43 g/L.day were obtained. In the evaluation of the influence of the initial pH and the carbon/nitrogen ratio (C:N), it was verified that the accumulation of lipids by yeast is favored for the cultures at initial pH between 6 and 7, and with C:N ratio between 30:1 and 50:1. In such conditions, it was obtained by yeast 8 g/L of lipids and volumetric productivity of 0.82 g/day. The composition of the microbial oil obtained by the yeast revealed high levels of palmitic (C16:0), stearic (C18:0), oleic (C18:1) and linoleic (C18:2) fatty acids, which correspond to 99% of composition. The oil exhibited a Newtonian fluid behavior and a viscosity of 39.3 cP at 50 °C, having an acid number of 5.8 ± 0.2 mgKOH/goil and a fatty acid content of 1.93 ± 0.08%.

O inseto vetor Diaphorina citri Kuwayama 1907 (Hemiptera: Liviidae) é considerado a principal praga da citricultura mundial. O controle desta praga é feito quase exclusivamente com inseticidas químicos, existindo a demanda por alternativas mais sustentáveis de controle. O desenvolvimento de um bioproduto a base de fungo entomopatogênico pode ser uma alternativa promissora para o manejo integrado de D. citri em pomares comerciais de citros. Assim, esse estudo teve como objetivo viabilizar a utilização do fungo entomopatogênico Isaria fumosorosea ESALQ-1296 para o controle de D. citri, avaliando: 1- a ação de adjuvantes na adesão e germinação de I. fumosorosea em ninfas e adultos de D. citri; 2- a relação entre a viabilidade dos conídios e a mortalidade de D. citri; 3- o efeito da umidade relativa do ar e da radiação ultravioleta na eficácia de I. fumosorosea em condições de laboratório; 4- o período entre a aplicação de fungicidas químicos e I. fumosorosea em campo; 5- a seletividade de I. fumosorosea aos inimigos naturais Tamarixia radiata e Ceraeochrysa cincta em condições de laboratório; 6- o volume de calda adequado para as aplicações de I. fumosorosea para o controle de D. citri em pomares comerciais; 7- a eficiência de I. fumosorosea no manejo de D. citri e seu efeito em outras espécies de artrópodes em dois sistemas de produção de citros. Análises por microscopia eletrônica de varredura revelaram que a adição dos adjuvantes KBRAdj e Silwet L-77 acelerou o desenvolvimento dos conídios de I. fumosorosea na cutícula de todos os estágios do inseto em comparação com o Tween 80. As formulações de I. fumosorosea com KBRAdj 0,075% apresentaram melhor desempenho no controle de D. citri em todos os níveis de umidade, mas especialmente em períodos de baixa umidade relativas (&le;50%) e sob exposição à radiação UV-B (> 2 horas) em relação a aplicação com Tween. Os fungicidas Kumus&reg; DF, Kocide&reg; WDG, Nativo&reg;, Flint 500&reg; WG não influenciaram no desempenho do entomopatógeno quando esses foram pulverizados um dia antes ou após a aplicação do fungo sobre os adultos de D. citri. Nos estudos de seletividade foi demonstrado que a maioria das misturas de I. fumosorosea com os adjuvantes foi inócua para os adultos de T. radiata e as larvas neonatas de C. cincta. Em pomares comerciais, foi demostrado que as aplicações de I. fumosorosea foram mais eficientes no volume de 60 mL.m-3 de área de copa. Na área com produção orgânica de citros foi verificado que as aplicações de I. fumosorosea reduziram significativamente a população natural de D. citri e do ácaro da leprose (Brevipalpus spp.). Já na área com produção convencional de citros foi observado que as pulverizações de I. fumosorosea reduziram significativamente a população do ácaro da falsa ferrugem (Phyllocoptruta oleivora) e a população de D. citri foi extremamente baixa em todos os tratamentos. As aplicações de I. fumosorosea não apresentaram efeitos negativos nas populações dos predadores joaninhas, crisopídeos e hemerobídeos. Portanto, conclui-se que a utilização do fungo I. fumosorosea no manejo de D. citri pode ser uma tática sustentável para minimizar as aplicações sistemáticas de pesticidas, diminuindo seus impactos no agroecossistema. / The insect vector Diaphorina citri Kuwayama 1907 (Hemiptera: Liviidae) is the main citrus pest in the world. The control of this pest is done almost exclusively with chemical insecticides, and there is a demand for more sustainable control alternatives. The development of a bioproduct based on entomopathogenic fungi may be a promising alternative for the integrated management of D. citri in commercial citrus orchards. The objective of this study was to evaluate important parameters to increase efficiency of applications of the entomopathogenic fungus Isaria fumosorosea ESALQ-1296 for the control of D. citri. The following studies have been developed: 1- the action of adjuvants on adhesion and germination of I. fumosorosea on nymphs and adults of D. citri; 2- the relationship between the conidia viability and the mortality of D. citri; 3- the effect of relative air humidity and ultraviolet radiation on the efficacy of I. fumosorosea under laboratory conditions; 4 - the period between the application of chemical fungicides and I. fumosorosea in field; 5- the selectivity of I. fumosorosea to the natural enemies Tamarixia radiata and Ceraeochrysa cincta under laboratory conditions; 6 - the volume of syrup suitable for I. fumosorosea applications for the control of D. citri in commercial orchards; 7- the efficiency of I. fumosorosea to management of D. citri and its effect against other species of arthropods in two systems of citrus production. Scanning electron microscopy analysis revealed that the addition of the adjuvants KBRAdj and Silwet L-77 accelerated the development of I. fumosorosea conidia on the cuticle of all stages of the insect compared to Tween 80. The formulations of I. fumosorosea with KBRAdj 0.075% showed better performance in controling D. citri at all moisture levels, but especially in periods of low relative humidity (&le;50%) and exposure to UV-B radiation (> 2 hours) compared to Tween application. The fungicides Kumus&reg; DF, Kocide&reg; WDG, Nativo&reg;, Flint 500&reg; WG did not influence the performance of the entomopathogen when they were sprayed the day before or after application of the fungus on D. citri adults. In the selectivity studies, it was shown that most of the mixtures of I. fumosorosea with the adjuvants were innocuous for the adults of T. radiata and the neonates of C. cincta. In commercial orchards, it was demonstrated that I. fumosorosea applications were more efficient in the volume of 60 mL.m-3 of leaves. In the area with organic citrus production it was verified that I. fumosorosea applications significantly reduced the natural population of D. citri and the false spider mite (Brevipalpus spp.). In the area with conventional citrus production it was observed that sprays of I. fumosorosea significantly reduced the population of the false rust mite (Phyllocoptruta oleivora) and D. citri population was extremely low in all treatments. The applications of I. fumosorosea did not present negative effects in the populations of the ladybirds, lacewings and hemerobide predators. Therefore, it is concluded that the use of I. fumosorosea fungus in the management of D. citri can be a sustainable tactic to minimize the systematic applications of pesticides, reducing their impacts on the agroecosystem.