Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4427_1.pdf: 529017 bytes, checksum: 628e576321c9d9142c156147908e108b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A aplicação de biosurfactantes em indústrias de diversos ramos vem crescendo a cada ano, porém, no momento, é na indústria do petróleo onde reside o seu maior potencial de aplicação. Devido a sua aceitação ecológica comparada aos surfactantes químicos, os biosurfactantes se apresentam como uma excelente alternativa aos químicos para determinadas áreas industriais. Diante deste fato, o objetivo do presente trabalho, é verificar se as 15 linhagens bacterianas isoladas de poços de petróleo produzem o biosurfactante ramnolipídeo e entre as produtoras realizar identificação taxonômica e molecular. Os resultados obtidos mostram que das 15 linhagens, 6 se destacaram pela formação de maiores halos azuis (10 mm a 17mm) em presença de cetiltrimetilamônio (CTAB). Estudos para identificação taxonômica através de testes bioquímicos mostram que as 5 bactérias Gram-negativas são oxidase positiva e a bactéria Gram-positiva é oxidase negativa. As bactérias oxidase positivas foram analisadas no sistema Bac Tray III (Difco), sendo 4 identificadas como pertencentes à espécie Pseudomonas aeruginosa, enquanto 1, possivelmente P. cepacia, necessitando de outros testes bioquímicos para confirmação. A bactéria Gram-positiva esporulada e oxidase negativa pertencem ao gênero Bacillus sp.. A produção de ramnolipídeo tendo como fonte de carbono glicerol mostrou que P. cepacia 615-E2 e P. aeruginosa 572-BB2 exibiram a maior produção e menor tensão superficial respectivamente, 0,71 e 0,66 g L-1 de ramnose e 29,0 mN m-1 e 30,0 mN m-1, após 72 horas de cultivo. Foram utilizados na técnica de RAPD quatro primers, que geraram um total de 38 bandas, das quais 74% foram polimórficas. Através da análise do dendrograma verificou-se que as linhagens de Pseudomonas apresentaram 50% de similaridade entre si

SOUSA, J. R. Produção de biossurfactantes a partir da glicerina obtida da produção de biodiesel. 94 f. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T18:05:47Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_jrsousa.pdf: 884154 bytes, checksum: 7d4891674837b2ed16c374b5b2b14697 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T19:25:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_jrsousa.pdf: 884154 bytes, checksum: 7d4891674837b2ed16c374b5b2b14697 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:25:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_jrsousa.pdf: 884154 bytes, checksum: 7d4891674837b2ed16c374b5b2b14697 (MD5) Previous issue date: 2008-02-28 / The aim of this work was analysing the glycerine from castor oil transesterification as a source of carbon and nutrients to P. aeruginosa LAMI. Nutrients concentration and environmental conditions were studied using two complete factorial planning, with cellular growth, biosurfactant production and product surface active properties as response variables. The statistic analysis was done using the software Statistica 6.0. First of all, inoculum size and concentrations of glycerine and NaNO3 were analysed with a 23 factorial planning. The increase in nitrate concentration and a decrease in glycerine concentration favored biosurfactants production, reaching a maximum rhamnose concentration of 1.6 g/L. A complete 24 factorial planning was planned based on these results. Nitrate and phosphate concentrations, pH and temperature were selected factors. Results showed that a decrease in carbon/nitrogen ratio, with an optimum of 12, and phosphate concentration favored rhamnolipid production by P. aeruginosa LAMI at pH 7,0 and 37 ºC. A rhamnose concentration of 2.3 g/l was obtained, with product yields on substrate and biomass of 0.103 and 3.13g/g,respectively. The volumetric productivity was 31.94 mg/L.h. The influence of carbon/nitrogen ration, from 21 to 86, on growth kinetics and biosurfactant production was studied. Biomass and rhamnolipids production behavior suggest a mixed kinetics, semi-associated to growth. The biosurfactant produced using the optimized conditions formed emulsions with kerosene, soybean oil, methyl esters (biodiesel) and naphtenic oil, with emulsification index of about 60%. An emulsification activity of 3.25 units was also obtained, showing that the biosurfactant may be used to forme oil-water emulsions. Finally, the biosurfactant was extracted from a free-cell fermented medium and submited to chromatographic purification. The analytical thin layer chromatography showed the presence of two mainly products. The H1 nuclear magnetic spectra showed characteristic signals of chemical groups that are typical of a dirhamnolipid Rha-Rha-C10C10 molecule. However, a complete explanation of the rhamnolipid structure must be completed by high resolution spectroscopy analysis / O objetivo deste trabalho foi avaliar a glicerina resultante da transesterificação do óleo de mamona como fonte de carbono e nutrientes para P. aeruginosa LAMI. O efeito da concentração de nutrientes e de condições ambientais foi avaliado de acordo com dois planejamentos fatoriais completos sobre o crescimento celular, produção de biossurfactante e propriedades tensoativas do surfactante produzido. A análise estatística dos dados foi realizada pelo software Statistica 6.0. Avaliou-se o efeito da concentração de glicerina e de nitrato de sódio e do tamanho do inóculo, de acordo com um planejamento fatorial 23. Uma análise dos efeitos mostrou que o aumento da concentração de nitrato e a redução da concentração de glicerina favoreceram a produção de biossurfactantes atingindo-se uma concentração máxima de 1,6 g/L de ramnose. A partir deste resultado, realizou-se um planejamento fatorial completo 24 avaliando-se os fatores concentração de nitrato e de fosfato, pH e temperatura. Os resultados mostraram que a redução da razão carbono/nitrogênio (C/N), com um ótimo equivalente a 12, favoreceu a produção de ramnolipídeos por P. aeruginosa LAMI, bem como a redução da concentração de fosfato em pH 7,0 e temperatura de 37 ºC. Nestas condições obteve-se 2,3 g/L de ramnose, atingindo-se coeficientes de rendimento em termos de substrato (YP/S) e de biomassa (YP/X) de 0,103 g/g e 3,13 g/g,respectivamente. A produtividade volumétrica máxima foi 31,94 mg/Lh. A cinética de crescimento celular e produção de biossurfactantes foi avaliada, variando-se a razão C/N de 21 a 86. Os perfis de produção de biomassa e de ramnolipídeos sugeriram uma cinética mista, semiassociada ao crescimento. O biossurfactante obtido de acordo com a melhor condição de cultivo foi capaz de formar emulsões com querosene, óleo de soja, éster metílico e óleo naftênico, com índice de emulsificação de, aproximadamente, 60 %. Uma atividade emulsificante equivalente a 3,25 unidades mostrou que o biossurfactante foi capaz de formar emulsões óleo-água. O biossurfactante foi extraído do meio de cultivo livre de células e submetido a purificação por cromatografia. A cromatografia em camada delgada mostrou a presença de dois produtos majoritários. O espectro de ressonância magnética nuclear H1 apresentou deslocamentos químicos característicos de grupamentos químicos que constituem uma molécula de diramnolipídeo tipo Rha-Rha-C10C10. Entretanto, a elucidação completa da estrutura do ramnolipídeo deve ser complementada por análises espectroscópicas de maior resolução

O estabelecimento de biofilmes microbianos em superfícies é responsável por inúmeros problemas, já que estes podem constituir uma fonte de microrganismos patogênicos e deteriorantes. A formação dos biofilmes é precedida pela adesão dos microrganismos, assim, medidas que inibem ou reduzem essa adesão contribuem para a redução da formação de biofilmes. Uma alternativa para reduzir a adesão é o tratamento prévio das superfícies com biossurfatantes, agentes tensoativos de origem microbiana que apresentam baixa toxicidade, a vantagem de serem biodegradáveis, possuindo ainda atividade antimicrobiana e antiadesiva. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade dos biossurfatantes surfactina e ramnolipídeo como agentes inibidores da adesão de Listeria monocytogenes ATCC 19112, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Micrococcus luteus ATCC 4698 e Serratia marcescens ATCC 8100 em superfícies de poliestireno. Também foi estudada a influência de diferentes meios de cultura (TSYEA, ágar lactosado e ágar peptonado) e temperaturas (35ºC, 25ºC e 4ºC) sobre a adesão bacteriana. A surfactina apresentou maior capacidade em reduzir a adesão das bactérias em estudo, quando comparada ao ramnolipídeo. O meio TSYEA foi o que promoveu maior adesão ao poliestireno para maioria das bactérias. O condicionamento da superfície com surfactina reduziu entre 63% e 66% a adesão de L. monocytogenes, S. aureus e M. luteus (cultivadas em TSYEA). As melhores respostas antiadesivas foram obtidas quando o condicionamento da superfície e o ensaio de adesão foram realizados a 4ºC. A caracterização das superfícies de poliestireno (medidas de AC) e das superfícies bacterianas (teste MATS) forneceram informações que nos permitiram propor explicações sobre os fatores que influenciam o processo de adesão dos microrganismos nesta superfície, assim como o efeito antiadesivo exibido pela surfactina. Os resultados evidenciam a potencialidade do uso de surfactina como agente antiadesivo em superfícies de poliestireno, podendo atuar na inibição da adesão de vários patógenos. / Development of microbial biofilms on surfaces leads to various problems, since then can be a source of pathogenic microorganisms. Biofilms development are preceded by microbial adhesion, thus, procedures that inhibit or reduce adhesion contribute to reduce biofilm formation. An alternative to decrease bacterial attachment is the preconditioning of surfaces with biosurfactants, surface active products of microbial origin. This group of compounds has low toxicity, are biodegradable and present antimicrobial and anti-adhesive properties. The main goal of this study was to evaluate the potencial use of surfactin and rhamnolipid biossurfactants in the reduction of the adhesion of Listeria monocytogenes ATCC 19112, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Micrococcus luteus ATCC 4698 and Serratia marcescens ATCC 8100 on polystyrene surfaces. The research was carried out using three different nutritive media (TSYEA, lactose agar and peptone agar) and three different temperatures (35ºC, 25ºC e 4ºC). Surfactin showed a higher capacity to reduce bacterial adhesion than rhamnolipid. When cultivation was performed in TSYEA, most of the bacterial species showed the highest values of adhesion to polystyrene. Surface preconditioning with surfactin reduces 63% to 66% the adhesion of L. monocytogenes, S. aureus e M. luteus (culture media TSYEA). The most significant anti-adhesive results were obtained when both, preconditioning and adhesion assay were carried out at 4ºC. Polystyrene surfaces characterization (contact angle measurements) and bacterial cells characterization (MATS test) provided information that allowed some explanation about the factors that influence microbial adhesion process on this surface and the anti-adhesive effect caused by surfactin. The results showed that surfactin has a great potencial to be used as anti-adhesive compound on polystyrene surfaces, reducing the attachment of several pathogenic bacteria.

O estabelecimento de biofilmes microbianos em superfícies é responsável por inúmeros problemas, já que estes podem constituir uma fonte de microrganismos patogênicos e deteriorantes. A formação dos biofilmes é precedida pela adesão dos microrganismos, assim, medidas que inibem ou reduzem essa adesão contribuem para a redução da formação de biofilmes. Uma alternativa para reduzir a adesão é o tratamento prévio das superfícies com biossurfatantes, agentes tensoativos de origem microbiana que apresentam baixa toxicidade, a vantagem de serem biodegradáveis, possuindo ainda atividade antimicrobiana e antiadesiva. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade dos biossurfatantes surfactina e ramnolipídeo como agentes inibidores da adesão de Listeria monocytogenes ATCC 19112, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Micrococcus luteus ATCC 4698 e Serratia marcescens ATCC 8100 em superfícies de poliestireno. Também foi estudada a influência de diferentes meios de cultura (TSYEA, ágar lactosado e ágar peptonado) e temperaturas (35ºC, 25ºC e 4ºC) sobre a adesão bacteriana. A surfactina apresentou maior capacidade em reduzir a adesão das bactérias em estudo, quando comparada ao ramnolipídeo. O meio TSYEA foi o que promoveu maior adesão ao poliestireno para maioria das bactérias. O condicionamento da superfície com surfactina reduziu entre 63% e 66% a adesão de L. monocytogenes, S. aureus e M. luteus (cultivadas em TSYEA). As melhores respostas antiadesivas foram obtidas quando o condicionamento da superfície e o ensaio de adesão foram realizados a 4ºC. A caracterização das superfícies de poliestireno (medidas de AC) e das superfícies bacterianas (teste MATS) forneceram informações que nos permitiram propor explicações sobre os fatores que influenciam o processo de adesão dos microrganismos nesta superfície, assim como o efeito antiadesivo exibido pela surfactina. Os resultados evidenciam a potencialidade do uso de surfactina como agente antiadesivo em superfícies de poliestireno, podendo atuar na inibição da adesão de vários patógenos. / Development of microbial biofilms on surfaces leads to various problems, since then can be a source of pathogenic microorganisms. Biofilms development are preceded by microbial adhesion, thus, procedures that inhibit or reduce adhesion contribute to reduce biofilm formation. An alternative to decrease bacterial attachment is the preconditioning of surfaces with biosurfactants, surface active products of microbial origin. This group of compounds has low toxicity, are biodegradable and present antimicrobial and anti-adhesive properties. The main goal of this study was to evaluate the potencial use of surfactin and rhamnolipid biossurfactants in the reduction of the adhesion of Listeria monocytogenes ATCC 19112, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Micrococcus luteus ATCC 4698 and Serratia marcescens ATCC 8100 on polystyrene surfaces. The research was carried out using three different nutritive media (TSYEA, lactose agar and peptone agar) and three different temperatures (35ºC, 25ºC e 4ºC). Surfactin showed a higher capacity to reduce bacterial adhesion than rhamnolipid. When cultivation was performed in TSYEA, most of the bacterial species showed the highest values of adhesion to polystyrene. Surface preconditioning with surfactin reduces 63% to 66% the adhesion of L. monocytogenes, S. aureus e M. luteus (culture media TSYEA). The most significant anti-adhesive results were obtained when both, preconditioning and adhesion assay were carried out at 4ºC. Polystyrene surfaces characterization (contact angle measurements) and bacterial cells characterization (MATS test) provided information that allowed some explanation about the factors that influence microbial adhesion process on this surface and the anti-adhesive effect caused by surfactin. The results showed that surfactin has a great potencial to be used as anti-adhesive compound on polystyrene surfaces, reducing the attachment of several pathogenic bacteria.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T23:09:41Z No. of bitstreams: 1 JaciaraSilvaDeAraujo_DISSERT.pdf: 3582579 bytes, checksum: 0ffd0a78742cd7c6ce96539f77d9074f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-07T22:21:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JaciaraSilvaDeAraujo_DISSERT.pdf: 3582579 bytes, checksum: 0ffd0a78742cd7c6ce96539f77d9074f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T22:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JaciaraSilvaDeAraujo_DISSERT.pdf: 3582579 bytes, checksum: 0ffd0a78742cd7c6ce96539f77d9074f (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Biossurfactantes são compostos anfifílicos de origem microbiana, os quais surgem como alternativa ao uso dos surfactantes químicos devido ao fato destes serem sintetizados a partir de derivados de petróleo, por conseguinte, bastante agressivos ao meio ambiente. Em contrapartida, os surfactantes biológicos além de possuírem propriedades semelhantes às dos surfactantes químicos, possuem também vantagens sobre eles: biodegradabilidade e estabilidade em condições drásticas de pH, temperatura e salinidade. Diante disso, vários estudos vêm se desenvolvendo a fim de tornar a produção dos biossurfactantes viável à sua comercialização. Grande parte das pesquisas tem como objetivo avaliar a produção desses compostos utilizando diferentes fontes renováveis e investigar suas propriedades surfactantes. Os ramnolipídeos, biossurfactantes produzidos por bactérias e pertencentes ao grupo dos glicolipídeos, são aplicados em diversas áreas industriais (petrolífera, agrícola, farmacêutica, etc.) devido às suas várias propriedades: emulsificante, solubilizante, molhante, dentre outras. Dessa forma, o presente trabalho tem como finalidade verificar a produção de ramnolipídeo por Pseudomonas aeruginosa AP029-GLVIIA, variando-se a concentração de substrato: glicose (10, 18 e 26 g/L) e a percentagem de inóculo (3, 10 e 17%) durante 72 horas de cultivo. Avaliou-se durante esse tempo o crescimento celular (X), a concentração de glicose consumida (S), o ramnolipídeo produzido (P), o pH do sistema e a produção de proteínas totais. Foram realizados cinco ensaios dos quais a melhor condição avaliada (26 g/L de glicose e 3% de inóculo) produziu 0,84 ± 0,06 g/L de ramnolipídeo em 24 horas, fator de conversão de biomassa em produto (YP/X) de 0,260 g/g, fator de conversão de substrato em produto (YP/S) de 0,034 g/g e produtividade em produto (PP) de 0,021 g/L∙h. Neste ensaio a biomassa alcançou o maior valor dentre todos os cultivos realizados (2,5 ± 0,041 g/L), o pH variou entre 5,8 e 8 e o consumo de substrato alcançou 82,45% ao fim do experimento. A partir do melhor resultado fez-se o estudo do índice de emulsificação e da atividade emulsificante avaliando seis solventes: querosene, hexadecano, tolueno, óleo de soja, de milho e de motor, dos quais o óleo de motor apresentou as melhores respostas: índice de emulsificação de 77,55% nas primeiras 24 horas e elevada estabilidade emulsificante, 2,23 U. Em seguida, a eficiência do biossurfactante na remoção de petróleo presente em areia foi avaliada em 16,8% e a atividade antimicrobiana do ramnolipídeo contra espécies fúngicas foi determinada, mostrando a sua capacidade em inibir fungos das espécies Candida tropicalis e Candida albicans. Deste modo, os resultados obtidos comprovam o potencial do ramnolipídeo produzido para aplicações biotecnológicas. / Biosurfactants are amphiphilic compounds of microbial origin, which have aroused as an alternative to the use of chemical surfactants, due to the fact that they are synthesized from petroleum derivatives, therefore, very aggressive to the environment. In addition to, biological surfactants have properties similar to the chemical surfactants and also have some advantages over them such as biodegradability and stability in different pH, temperature and salinity conditions. In face of this situation, several studies have been developed in order to make the production of biosurfactants viable for commercialization. The most researches aim to analyze the production of these compounds using different renewable sources and investigate their surfactant properties. The rhamnolipids, which are biosurfactants produced by bacteria and belonging to the group of glycolipids, are applied in several industrial areas due to its various properties as emulsifying, solubilizing, wetting, so on. Thus, this work aims to verify the production of rhamnolipid by Pseudomonas aeruginosa AP029-GLVIIA, changing the following parameters: the concentration of glucose (10, 18 and 26 g / L) and the inoculum percentage (3, 10 and 17%) for 72 hours. Along with time the cell growth (X), the glucose concentration consumed (S), the produced rhamnolipid (P), the pH of the system and the production of total proteins were assessed. Five trials were performed and the best condition (26 g / L glucose and 3 ml inoculum) produced 0.838 ± 0.064 g/ L ramnolipid in 24 hours, biomass conversion factor in product (YP/X) of 0.260 g/g, substrate conversion factor in product (YP/S) of 0.034 g/g and product productivity (PP) of 0.021 g/L∙h. At this assay, the biomass reached the highest value among all cultures (2.5 ± 0.041 g/L), pH ranged from 5.8 to 8 and substrate consumption reached 82.45% at the end of the experiment. From the best outcome, there were studied the emulsification index and the emulsifying activity with six different solvents: kerosene, hexadecane, toluene, soybean oil, corn oil and motor oil. The last one presented the best response with emulsification index of 77.55% in the first 24 hours and high emulsifying stability, 2.23 U. Then, the efficiency of the biosurfactant in the removal of oil present in sand was evaluated in 16.8% and the antimicrobial activity of the ramnolipid against fungal species were determined. Therefore, this outcome shows out the ability of the ramnolipid to inhibit fungi of the species Candida tropicalis and Candida albicans. At last, the obtained results prove the potential of the rhamnolipid produced for biotechnological applications.

Os ramnolipídeos (RLs) são biossurfactantes glicolipídeos que podem ser produzidos por diferentes espécies bacterianas. P. aeruginosa produz RLs ricos em 3-hidroxidecanoato, já o RL produzido por B. thailandensis apresenta elevada proporção de 3-hidroxitetradecanoato. A enzima RhlA sintetiza o 3-(3-hidroxialcanoiloxi)alcanoato (HAA), porção lipídica de RLs, e apresenta diferenças estruturais nas espécies de P. aeruginosa e B. thailandensis. Esse trabalho concentrou-se na clonagem e expressão heteróloga dos genes rhlA da linhagem P. aeruginosa LFM634 e Burkholderia thailandensis E264. Os HAAs e RLs produzidos pelas linhagens recombinantes foram caracterizados. Além disso, genes quiméricos foram sintetizados com a finalidade de modificar a especificidade das enzimas RhlAs. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que a expressão de genes rhlA de diferentes espécies modificou a composição dos HAAs e/ou RLs produzidos em P. aeruginosa, B. thailandensis e E. coli. Os dados indicam que a enzima RhlA desempenha um papel importante na composição dos HAAs produzidos, porém o metabolismo bacteriano também é responsável pela composição desses tensoativos. Além disso, os resultados sugerem que a enzima RhlB, responsável pela ligação de ramnose ao HAA, também apresenta diferenças de especificidade. Quando as enzimas quiméricas foram avaliadas, detectou-se um comportamento semelhante à RhlA de B. thailandensis indicando que a estrutura de RhlA de P. aeruginosa é muito específica para funcionar adequadamente junto com a enzima RhlB. Por fim, as propriedades tensoativas demonstraram diferenças quando há modificações na composição dos 3-hidroxiácidos incorporados aos RLs. / Rhamnolipids (RLs) are glycolipid biosurfactants that can be produced by different bacterial species. P. aeruginosa produces RLs rich in 3-hydroxydecanoate, whereas the RL produced by B. thailandensis presents a high proportion of 3-hydroxytetradecanoate. RhlA enzyme synthesizes 3-(3-hydroxyalkanoyloxy)alkanoate (HAA), lipid portion of RLs, and presents structural differences in P. aeruginosa and B. thailandensis. HAAs and RLs produced by the recombinant strains were characterized. In addition, chimeric genes were synthesized for the purpose of modifying the specificity of the RhlAs enzymes. The results obtained in this study demonstrated that the expression of rhlA genes from different species modified the composition of HAAs and/or RLs produced by P. aeruginosa, B. thailandensis and Escherichia coli. The data also strongly suggest that the composition of the RLs produced depends on the 3-hidroxiacids supplies by the cellular metabolism. Futhermore, the results suggest that the RhlB enzyme that binds to the molecule of HAA a d-TDP-L-rhamnose, also exhibits differences in specificity. When the chimeric enzymes were evaluated, a RhlA-like behavior of B. thailandensis was detected indicating that the RhlA structure of P. aeruginosa is very specific to function properly together with the RhlB enzyme. Finally, the results also indicate differences in the tensoactive properties of the RLs with different compositions.

Na natureza, os microorganismos podem apresentar forma de vida planctônica ou podem estar aderidos a superfícies formando comunidades conhecidas como biofilmes. A formação de biofilmes na indústria alimentícia é uma constante preocupação visto que os microorganismos aderidos podem causar contaminações persistentes, levando a deterioração do alimento e a transmissão de doenças. Uma alternativa para evitar a adesão bacteriana e a formação de biofilmes é o pré-condicionamento de superfícies com biosurfatantes, que são compostos tensoativos de origem microbiana capazes de alterar as propriedades físico-químicas e conseqüentemente modificar as interações entre a bactéria e a superfície. Os biosurfatantes, surfactina obtida de Bacillus subtilis e ramnolipídeo de Pseudomonas aeruginosa, foram testados quanto a capacidade de evitar a adesão e remover biofilmes de bactérias patogênicas de interesse alimentar. Foram avaliadas culturas individuais e mistas de Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, e Salmonella Enteritidis utilizando-se como modelo superfícies de poliestireno. O pré-condicionamento da superfície com surfactina na concentração de 0,25% reduziu a adesão de Salmonella Enteritidis e Listeria monocytogenes em 42%, enquanto que o tratamento com ramnolipídeo a 1% reduziu a adesão de Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus ao poliestireno em 57,8% e 67,8% respectivamente. O condicionamento com os biosurfatantes não se mostrou eficiente na redução da adesão das culturas mistas das bactérias se comparado aos resultados obtidos para as culturas individuais. O poliestireno condicionado com os biosurfatantes apresentou redução na hidrofobicidade devido ao caráter aniônico destas moléculas. A repulsão eletrostática e a redução das interações hidrofóbicas promovidas pelo condicionamento do poliestireno com ramnolipídeo foram fatores determinantes na atividade antiadesiva observada para L. monocytogenes e S. aureus, entretanto os resultados obtidos para a superfície tratada com surfactina sugerem que outros parâmetros influenciaram nos resultados observados. Após 2 h de contato a surfactina na concentração de 0,1% promoveu a remoção de 63,7% do biofilme de S. aureus, 95,9% do biofilme de L. monocytogenes, 35,5% do biofilme de S. Enteritidis e 58,5% do biofilme da cultura mista das três bactérias. Já o ramnolipídeo na concentração de 0,25% removeu 58,5% do biofilme de S. aureus, 26,5% do biofilme de L. monocytogenes, 23,0 % do biofilme de S. Enteritidis e 24% do biofilme da cultura mista após 2 h contato. De modo geral, o aumento do tempo de contato e da concentração dos biosurfatantes reduziu a remoção dos biofilmes. A surfactina e o ramnolipídeo demonstraram potencial para uso como agentes anti-adesivos assim como para a remoção de biofilmes de bactérias patogênicas de importância alimentar. / In nature, microrganisms can live as planktonic cells or can be found living in communities attached in surfaces forming biofilms. Biofilm represents a great concern for food industry, since it can be a source of persistent contamination that can lead to food spoilage and the transmission of diseases. To avoid the adhesion of bacteria and the formation of biofilms, an alternative is the pre-conditioning of surfaces using biosurfactants that are microbial compounds that can modify the physico-chemical properties of the surfaces changing bacterial interactions and consequently adhesion. The biosurfactants, surfactin obtained from Bacillus subtilis and rhamnolipids from Pseudomonas aeruginosa, were evaluated as agents to avoid the adhesion and to disrupt biofilms of food-borne pathogenic bacteria. Individual cultures and mixed cultures of Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes e Salmonella Enteritidis were studied using polystyrene as the model surface. The pre-conditioning with surfactin 0,25% reduces in 42,0% the adhesion of L. monocytogenes and S. Enteritidis, whereas the treatment using rhamnolipids 1,0% reduced in 57,8% the adhesion of L. monocytogenes and in 67,8% the adhesion of S. aureus to polystyrene. The conditioning of surface with biosurfactants was less effective to avoid adhesion of mixed cultures of the bacteria when compared with the results obtained for individual cultures. The polystyrene surface conditioned with the biosurfactants showed a reduction in the hydrophobicity due to the anionic character of the molecules. The electrostatic repulsion and the reduction on hydrophobic interactions promoted by the conditioning of surface with rhamnolipids were determinant factors to explain the anti-adhesive activity observed for L. monocytogenes and S. aureus, however, the data obtained with surfactin suggest that other parameters have influenced the results observed. After 2 h contact with surfactin at 0,1% concentration, the pre-formed biofilms of S. aureus were reduced by 63,7%, L. monocytogenes biofilms were reduce by 95,9% , S. Enteritidis biofilms by 35,5% and the mixed culture biofilm by 58,5%. The rhamnolipids at 0,25% concentration removed 58,5% of biofilm of S. aureus, 26,5% of the biofilm of L. monocytogenes, 23,0% the biofilm of S. Enteritidis and 24,0% the biofilm of the mixed culture after 2 h of contact. In general, the increase in concentration of biosurfactants and in the time of contact decreases the biofilm remove percentage. These results demonstrate that surfactin and rhamnolipids present potential to be used as agents to control the attachment and to disrupt biofilms of food-borne pathogens.

Os ramnolipídeos (RL) são biossurfatantes que apresentam características de grande interesse para a indústria de alimentos, tais como alta biodegradabilidade, baixa toxicidade e propriedades emulsionantes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana do ramnolipídeo comercial (RL-Com - Jeneil Co.) e do ramnolipídeo produzido e purificado no Laboratório de Biotecnologia Microbiana (RL-LBM) sobre culturas de Listeria monocytogenes, através da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) utilizando o método de microdiluição em caldo. Os valores de CIM dos RLs variaram entre 78,1 μg mL-1 e 2500 μg mL-1 sendo que a CIM predominante foi de 2500 μg mL-1. Dentre as 32 L. monocytogenes testadas 68,7% foram sensíveis ao RL-LBM e 90,6% sensíveis ao RL-Com. O efeito do ramnolipídeo sobre L. monocytogenes mostrou-se predominantemente bacteriostático. O RL aumentou a permeabilidade celular de L. monocytogenes, contudo este efeito não foi relacionado à sua atividade antimicrobiana. A interação entre os antimicrobianos RL-Com e nisina foi avaliada sobre dois isolados de L. monocytogenes com sensibilidades diferentes ao RL, o L17 menos sensível, com CIM de 2500 μg mL-1, e o L12 mais sensível, com CIM de 156,2 μg mL-1. O índice CIF obtido para os isolados foi de 0,078 e 0,18 , para L17 e L12 respectivamente, caracterizando o efeito sinérgico da combinação entre RL e nisina. As curvas de sobrevivência dos isolados L12 e L17 mostraram que a interação entre a nisina e o RL foi bactericida em concentrações menores que as obtidas individualmente para cada antimicrobiano. Para a L12 a combinação de 78,1 μg mL-1 de RL e 160 UI mL-1 de nisina reduziu completamente a população em 30 min de tratamento, e para a L17 a combinação de 156,2 μg mL-1 de RL e 320 UI mL-1 de nisina foi bactericida após 2 h. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que o ramnolipídeo possui potencial como agente de controle de L. monocytogenes assim como efeito sinérgico quando combinado à nisina. / The rhamnolipids (RL) are biodegradable biosurfactants which have low toxicity and surface activity properties that can be useful for food processing industries. The objective of this study was to evaluate the susceptibility of Listeria monocytogenes with two rhamnolipids products: the rhamnolipid from P. aeruginosa LBI that was produced and purified in the Microbial Biotechnology Laboratory (RLMBL) and a commercial product (RL-Com - Jeneil Co.). Susceptibility tests were performed by the minimal inhibitory concentration (MIC) using the micro-broth dilution technique. The MIC values varied from 78.1 μg mL-1 to 2500 μg mL-1 and the 2500 μg mL-1 concentration was the predominant value . Among the 32 tested cultures, 68.7% were susceptible to RL-MBL and 90.6% to RL-Com. Results showed that the rhamnolipid activity was primarily bacteriostatic. The RL increases the membrane permeability of L. monocytogenes, however this effect was not directly related to its antimicrobial activity. The combined effect of nisin and RL-Com was evaluated against two wild-type isolates of L. monocytogenes, L12 more sensitive (MIC 156.2 μg mL-1) and L17 less sensitive (2500 μg mL-1). The FIC index for the isolates were 0.18 and 0.078 for L12 and L17 respectively, indicating a particular synergistic effect. The survival curve of isolates L12 and L17 showed that the combination between nisin and RL was bactericidal at lower concentration than for the individual antimicrobials. For L12 isolate 78.1 μg mL-1 of RL and 160 UI mL-1 of nisin eliminated the population after 30 min of incubation. The combination of 156.2 μg mL-1 of RL and 320 UI mL-1 of nisin reduced completely L17 population after 2 h of incubation. This work demonstrated the potential antimicrobial activity of rhamnolipids against L. monocytogenes, as well as the synergistic effect of this biosurfactant with nisin.

Os ramnolipídeos (RL) são biossurfatantes que apresentam características de grande interesse para a indústria de alimentos, tais como alta biodegradabilidade, baixa toxicidade e propriedades emulsionantes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana do ramnolipídeo comercial (RL-Com - Jeneil Co.) e do ramnolipídeo produzido e purificado no Laboratório de Biotecnologia Microbiana (RL-LBM) sobre culturas de Listeria monocytogenes, através da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) utilizando o método de microdiluição em caldo. Os valores de CIM dos RLs variaram entre 78,1 μg mL-1 e 2500 μg mL-1 sendo que a CIM predominante foi de 2500 μg mL-1. Dentre as 32 L. monocytogenes testadas 68,7% foram sensíveis ao RL-LBM e 90,6% sensíveis ao RL-Com. O efeito do ramnolipídeo sobre L. monocytogenes mostrou-se predominantemente bacteriostático. O RL aumentou a permeabilidade celular de L. monocytogenes, contudo este efeito não foi relacionado à sua atividade antimicrobiana. A interação entre os antimicrobianos RL-Com e nisina foi avaliada sobre dois isolados de L. monocytogenes com sensibilidades diferentes ao RL, o L17 menos sensível, com CIM de 2500 μg mL-1, e o L12 mais sensível, com CIM de 156,2 μg mL-1. O índice CIF obtido para os isolados foi de 0,078 e 0,18 , para L17 e L12 respectivamente, caracterizando o efeito sinérgico da combinação entre RL e nisina. As curvas de sobrevivência dos isolados L12 e L17 mostraram que a interação entre a nisina e o RL foi bactericida em concentrações menores que as obtidas individualmente para cada antimicrobiano. Para a L12 a combinação de 78,1 μg mL-1 de RL e 160 UI mL-1 de nisina reduziu completamente a população em 30 min de tratamento, e para a L17 a combinação de 156,2 μg mL-1 de RL e 320 UI mL-1 de nisina foi bactericida após 2 h. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que o ramnolipídeo possui potencial como agente de controle de L. monocytogenes assim como efeito sinérgico quando combinado à nisina. / The rhamnolipids (RL) are biodegradable biosurfactants which have low toxicity and surface activity properties that can be useful for food processing industries. The objective of this study was to evaluate the susceptibility of Listeria monocytogenes with two rhamnolipids products: the rhamnolipid from P. aeruginosa LBI that was produced and purified in the Microbial Biotechnology Laboratory (RLMBL) and a commercial product (RL-Com - Jeneil Co.). Susceptibility tests were performed by the minimal inhibitory concentration (MIC) using the micro-broth dilution technique. The MIC values varied from 78.1 μg mL-1 to 2500 μg mL-1 and the 2500 μg mL-1 concentration was the predominant value . Among the 32 tested cultures, 68.7% were susceptible to RL-MBL and 90.6% to RL-Com. Results showed that the rhamnolipid activity was primarily bacteriostatic. The RL increases the membrane permeability of L. monocytogenes, however this effect was not directly related to its antimicrobial activity. The combined effect of nisin and RL-Com was evaluated against two wild-type isolates of L. monocytogenes, L12 more sensitive (MIC 156.2 μg mL-1) and L17 less sensitive (2500 μg mL-1). The FIC index for the isolates were 0.18 and 0.078 for L12 and L17 respectively, indicating a particular synergistic effect. The survival curve of isolates L12 and L17 showed that the combination between nisin and RL was bactericidal at lower concentration than for the individual antimicrobials. For L12 isolate 78.1 μg mL-1 of RL and 160 UI mL-1 of nisin eliminated the population after 30 min of incubation. The combination of 156.2 μg mL-1 of RL and 320 UI mL-1 of nisin reduced completely L17 population after 2 h of incubation. This work demonstrated the potential antimicrobial activity of rhamnolipids against L. monocytogenes, as well as the synergistic effect of this biosurfactant with nisin.

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