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Previous issue date: 2016-01-25 / CAPES / A formação de biofilme é uma característica importante para as bactérias, por ser uma formação natural e altamente influenciada pelo ambiente circundante, confere aos microrganismos alta tolerância às adversidades e torna-se importante na virulência para patógenos. Sendo assim, apresentamos nesta tese uma investigação da adesão bacteriana e desenvolvimento de biofilme das fitobactérias Ralstonia solanacearum (Rsol) e Acidovorax citrulli (Acc), agronomicamente importantes, sobre superfícies hidrofóbicas, foi investigado também o emprego de extratos vegetais de plantas oriundas da Caatinga, na inibição da adesão bacteriana e sua capacidade bactericida contra R. solanacearum, e foi determinado o método mais eficiente na preparação amostras proteicas para R. solanacearum, A. citrulli e Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) para aplicação em estudos futuros de investigação molecular da formação de biofilmes fitopatogênicos. A formação de biofilme por diferentes isolados bacterianos após 24h de incubação em diferentes meios de cultura foi quantificado pelo método de cristal violeta e suas estruturas observadas por microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal. Foram avaliados também 22 extratos aquosos de 16 plantas coletadas na Caatinga quanto a capacidade de inibição da formação de biofilme de Rsol. Quanto à eficiência na obtenção de proteínas, foram testados os métodos de Trizol, Fenol, Centrifugação e Lise e avaliados através de eletroforese uni e bidimensional. Quanto a formação de biofilme os resultados obtidos indicam que, nas condições testadas, isolados de Rsol se mostrou diferente entre os isolados tanto quantitativa quando morfologicamente onde os isolados B5-5 CGH26 CGH8 e SCN 21 foram moderados ou fortes produtores de biofilme. Já os isolados de Acc não foram bons produtores de biofilme, apresentando apenas os isolados Acc1.43 e Acc 1.73 como fortes formadores de biofilme com quantidade e morfologia semelhantes. No screening de atividade antibiofilme, dentre os extratos testados apenas ramos de Harpochilus neesianus e folhas de Myroxylon peruiferum apresentaram atividade antibiofilme superior a 83% e 50%, respectivamente, e Jacaranda rugosa apresentou atividade antimicrobiana contra todos os isolados de Rsol testados. Quanto à extração de proteínas de alta qualidade o método de Lise foi o mais eficiente para Rsol e Pcc, apresentando respectivamente 369 ± 4 e 212 ± 3 diferentes spots de proteínas, contudo para Acc o método de centrifugação foi o mais indicado com 224 ± 8 spots. De acordo com os resultados deste estudo conclui-se que a formação de biofilme pode ser quantitativa e estruturalmente distinta entre isolados da mesma espécie. O screening das propriedades antimicrobianas das plantas fornece base de dados para o desenvolvimento de novos agentes antibacterianos naturais contra fitopatógenos seguros para o meio ambiente e para o desenvolvimento de estudos moleculares da formação de biofilme faz-se necessária uma prévia determinação de métodos para obtenção das macromoléculas a serem analisadas, sendo assim a seleção de métodos de extração é um ponto crucial para obtenção de amostras de qualidade para analises confiáveis. / Biofilm formation is an important feature for bacteria due to its naturally occurring and highly influence by the surrounding environment, giving to the microorganisms high tolerance to adversity and becoming essential in virulence for pathogens. Thus, we present in this thesis an investigation about bacterial adhesion and biofilm development of the phytobacteria Ralstonia solanacearum (Rsol) and Acidovorax citrulli (Acc), agronomically important, on hydrophobic surfaces; it was also investigated the use of plant extracts from the Caatinga region through the inhibition of the bacterial adhesion and its bactericidal activity against R. solanacearum. The most efficient method to prepare protein samples for R. solanacearum, A. citrulli and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) was determined to be applied in future studies of molecular investigation of the formation of pathogenic biofilms. The biofilm formation by different bacterial strains after 24 h incubation in distinct culture media was quantified by the crystal violet method and its structures were observed by scanning electron microscopy and confocal microscopy. There were also evaluated 22 aqueous extracts from 16 plants collected in the Caatinga as its potential of inhibition of Rsol biofilm formation. In what concerns the efficiency in obtaining proteins, Trizol, Phenol, centrifugation, and Lyse were the methods evaluated by one- and two-dimensional electrophoresis. The results for biofilm formation demonstrate that, under the tested conditions, Rsol strains were different, both quantitatively and morphologically, and the strains namely B5-5, CGH26, CGH8, and SCN 21 were moderate or strong biofilm producers. Regarding the results for Acc strains, it is possible to note that they were not good biofilm producers, unless the strains Acc1.43 and Acc1.73 that were considered strong biofilm producers with similar quantity and morphology patterns. In relation to the screening of antibiofilm activity, only branches of Harpochilus neesianus and leaves of Myroxylon peruiferum presented antibiofilm activity with values higher than 83% and 50%, respectively, and Jacaranda rugosa showed activity antimicrobial against all the tested Rsol strains. The extraction of high quality proteins was performed most efficiently by the Lysis method for Rsol and Pcc, respectively with 369 ± 4 and 212 ± 3 different spots of proteins, however the centrifuge method was better for Acc with 224 ± 8 spots. According to the results of this study it is possible to conclude that biofilm formation can be quantitatively and structurally distinct from strains of the same species. The screening of the antimicrobial properties of the plants provides data as a basis for the development of new natural antibacterial agents against safe phytopathogens for the environment; in addition, for the development of molecular studies about the biofilm formation it is necessary a preliminary determination of the methods suitable for obtaining the macromolecules to be analyzed, so the selection of extraction methods is a crucial point for obtaining quality samples for reliable analysis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/17882 |
| Date | 25 January 2016 |
| Creators | MALAFAIA, Carolina Barbosa |
| Contributors | SILVA, Márcia Vanusa da, CORREIA, Maria Tereza dos Santos |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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