Dissertations / Theses on the topic 'Metabolismo bacteriano'

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Reservoirs located in tropical regions are main carbon (C) sources to the atmosphere, and bacterial metabolism is a key process that regulates those emissions. However, studies on the environmental drivers of bacterial metabolism in tropical reservoirs are scarce. By measuring metabolic rates and the limnological parameters in four cascading reservoirs that form a trophic state gradient, we determined the environmental drivers of bacterial metabolism in a tropical region, and compared them with those found in the literature (mainly from temperate regions). Our multiple regression models selected variables related to the trophic state as the main drivers of bacterial production (BP) and bacterial growth efficiency (BGE). On the other hand, bacterial respiration (BR), and consequently bacterial carbon demand (BCD), were weakly and negatively correlated to dissolved organic carbon (DOC), contrasting with the literature data. BR was always high, especially in less productive reservoirs where planktonic communities were limited by phosphorus. Nutrient limitation, high temperatures and high incident light intensity increased the environmental hostility, and cells must invest more energy in maintenance mechanisms, which directs the metabolism towards BR. This was observed in the reservoirs studied, especially in the more oligotrophic environments (Nova Avanhandava and Três Irmãos) where BR was higher and ECB lower. Our results indicate that the regulatory mechanisms of bacterial metabolism may vary according to latitude.
Reservatórios de regiões tropicais são fontes de carbono (C) para a atmosfera e o metabolismo bacteriano é um processo fundamental na regulação dessas emissões. No entanto, estudos que elucidem os fatores ambientais que determinam o metabolismo bacteriano em reservatórios tropicais são ainda escassos. Neste estudo foram medidas taxas metabólicas e parâmetros limnológicos em quatro reservatórios em cascata que formam um gradiente de estado trófico, com o intuito de determinar os reguladores do metabolismo bacteriano em uma região tropical e compará-los com dados obtidos a partir da literatura disponível (principalmente de regiões temperadas). Nossos modelos de regressão múltipla selecionaram variáveis relacionadas ao estado trófico como os principais reguladores da produção bacteriana (PB) e da eficiência de crescimento bacteriano (ECB). Foi encontrada uma relação fraca e negativa entre a respiração bacteriana (RB) e o carbono orgânico dissolvido (COD), diferente dos dados da literatura. As taxas de RB foram sempre elevadas, especialmente em reservatórios menos produtivos, nos quais as comunidades planctônicas estavam limitadas por fósforo. A escassez de nutrientes, as elevadas temperaturas e a alta intensidade de luz incidente aumentam o grau de hostilidade, e as células devem investir mais energia em mecanismos de reparação, o que direciona o metabolismo para a RB. Isso foi observado nos reservatórios estudados, especialmente, nos ambientes mais oligotróficos (Nova Avanhandava e Três Irmãos) nos quais a RB foi mais elevada e a ECB mais baixa. Nossos resultados indicam que os mecanismos reguladores do metabolismo bacteriano podem variar de acordo com a latitude.
FAPESP: 14/14139-3
FAPESP: 11/50054-4

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
A emergÃncia de mocroorganismos resistente a multidrogas, tais como Staphylococcus aureus as resistentes a meticilina, Enterococcus resistente a vancomicina, e Mycobacterium tuberculosis resistente a drogas, tem incitado esforÃospara desenvolver e pesquisar novas classes de antibiÃticos que possam ter utilidade clÃnica. Nos Ãltimos anos, uma variedade de antibiÃticos de baixo peso molecular tÃm sido isolados de diversas espÃcies animais. Estes agentes incluem peptÃdeos, lipÃdios, e alcalÃides, exibem atividade antibiÃtica contra micrÃbios do meio ambiente e considera-se que desempenhem um papel na imunidade inata. Compostos com largo espectro de atividade antimicrobiana que sÃo sintetizados pelas glÃndulas granulares presentes na pele de anuras (rÃs e sapos) tÃm recebido uma crescente atenÃÃo como agentes terapÃuticos em potencial. NÃs relatamos aqui a descoberta de um antibiÃtico esteroidal de atividade de largo espectro, bufadienolÃdeos, chamados hellebrigenin, telocinobufagin, marinobufagin e bufalin de Bufo schneideri, um sapo Brasileiro, com atividade inibitÃria diferenciada contra sete microorganismos e nenhuma atividade contra Pseudomonas aeruginosa. A secreÃÃo da pele do sapo foi obtida porcompressÃo manual das glÃndulas paracnemis e tibial. Tr~e peptÃdeos com estruta possivelmente relacionada com uma potente atividade inibitÃria para bactÃria gram positiva, Staphylococcus aureus e uma potente proteÃna com forte atividade antimicrobiana contra Pseudomonas aeruginosa (MIC = 9,64 microg/ml) foi isolada com secreÃÃes da pele de Leptodactylus pentadactylus estimuladas por adrenalina obtidas por injeÃÃo subcutÃnea de 500 micro l (100 microg/ml) e caracterizada. Os bufadienolÃdeos foram obtidos com separaÃÃo em CLAE de fase reversa sendo executado utilizando-se uma coluna C-18 (15 micro m, 100 Ao, Shim-pack PREP 250 mm x 25 mm) com um gradiente de 0-40 % de acetonitrila/Ãgua e 0,05 % de Ãcido trifluoroacÃtico. AnÃlise de NMR de alta resoluÃÃo das amostras purificadas por aplicaÃÃo de seqÃÃncia de pulsos modernos tais como 1H, 1H-COSY e NOESY, e determinaÃÃo da correlaÃÃo heteronuclear dos carbono-hidrogÃnio ligados diretamente 1H, 13C-COSY (HETCOR) e via detecÃÃo do hidrogÃnio inversa (HMQC), bem como o seqÃenciamento a longa distÃncia, COLOC e HMBC, permitindo assim sua identificaÃÃo como um esterÃide do tipo bufodienolÃdeo. A proteÃna de L. pentadactylus foi purificada por cromatografia em Sephacryl S-400 (460 mm x 6 mm) eluÃda com um tampÃo (Tris â HCl 0,05 N) e sua pureza foi avaliada poreletroforese em condiÃÃes desnayurantes e nÃo desnaturantes.A proteÃna total foi determinada pelo mÃtodo de Bradford usando albumina soro bovina como padrÃo. O isolamento dos peptÃdeos foi efetuado usando-se o exsudato liofilizado e redissolvendo em Ãgua bidestilada/TFA 0,05 % (20:1; P:V) e corrido numa coluna C18 de fase reversa em CLAE (15 micro m, 100 Ao, Shim-pack PREP 250 mm x 25 mm) eluÃda com um gradiente linear de 5 - 80% em 103 min num fluxo de 5 ml/min com acetonitrila/Ãgua e Ãcido trifluoroacÃtico 0.05 %. A atividade antimicrobiana de todas as amostras foi monitorada pelos mÃtodos de Bauer â Kirby e placa de microdiluiÃÃo padrÃousando Escherichia coli ATCC 25922, Enterobacter aerogenes ATCC 1304, Klebsiella pneumoniae ATCC 10031, Salmonella choleraesus choleraesus var typhi ATCC 6534, Bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6538 P e Pseudomonas aeruginosa HUWC 1. No primeiro mÃtodo, cada placa com agar MÃeller âHinton apÃs promover incubaÃÃo por 24 h a 35 ÂC. As zonas claras na superfÃcie do agar foram tomadas como indicativoda atividade antibacteriana. O diÃmetro destas foram mensuradas e a atividade foi expressa em Ãrea das zonas claras (mm2). As incubaÃÃes com os microorganismos foram feitas em caldo de B.H.I. por diferentes tempos atà 24 h a 35ÂC e estimada a influÃncia da desnaturaÃÃo na atividade das amostras protÃicas. ApÃs incubaÃÃo, na absorbÃncia de 492 nm cada poÃo foi determinado usando-se um Detector Shimadzu UV â VS modelo SPD - 10A VP. A mÃnima concentraÃÃo inibitÃria (MICs) se possÃvel foi determinada pelo mÃtodo da microdiluiÃÃo padrÃo. Todos os procedimentos foram executados de acordo com os manuais de instruÃÃo do Comità National de PadronizaÃÃo para LaboratÃrios ClÃnicos (Wayne, PA, USA). A hemÃlise induzida por amostras foi determinada por incubaÃÃo de uma suspensÃo 5% (v/v) de hemÃcias humanas dos tipos antigÃnicos A e O, rato e caprinos em tampÃo fosfato - salina com quantidades apropriadas das amostras a 37 ÂC atà 24 h. O sobrenadante foi mensurado em densidade optical a 541 nm. Esta foi comparada a uma suspensÃo tratada com detergente a 0,1 % com agitaÃÃo enÃrgica e definido o % de hemÃlise. Todos os compostos manifestaram moderado ou nenhuma atividade hemolÃtica. A proteÃna de L. pentadactylus apresentou uma concentraÃÃo hemolÃtica mÃnima de 2,09 x 10-4, 1,34x10-2, 1,07x10-1 e 1,34x10-2 microgramas para rato, caprino, tipos antigÃnicos humanos A e O humanos respectivamente. Sob refrigeraÃÃo estes valores decrescem. Para analisar interrelaÃÃo entre a assimetria e mecanismos, estimativa de parÃmetros cinÃticos foram obtidos pelos modelos matemÃticos de equaÃÃes de Gompertz e regressÃo nÃo linear, ANOVA e teste de comparaÃÃo mÃltipla de Tukey
A emergÃncia de mocroorganismos resistente a multidrogas, tais como Staphylococcus aureus as resistentes a meticilina, Enterococcus resistente a vancomicina, e Mycobacterium tuberculosis resistente a drogas, tem incitado esforÃospara desenvolver e pesquisar novas classes de antibiÃticos que possam ter utilidade clÃnica. Nos Ãltimos anos, uma variedade de antibiÃticos de baixo peso molecular tÃm sido isolados de diversas espÃcies animais. Estes agentes incluem peptÃdeos, lipÃdios, e alcalÃides, exibem atividade antibiÃtica contra micrÃbios do meio ambiente e considera-se que desempenhem um papel na imunidade inata. Compostos com largo espectro de atividade antimicrobiana que sÃo sintetizados pelas glÃndulas granulares presentes na pele de anuras (rÃs e sapos) tÃm recebido uma crescente atenÃÃo como agentes terapÃuticos em potencial. NÃs relatamos aqui a descoberta de um antibiÃtico esteroidal de atividade de largo espectro, bufadienolÃdeos, chamados hellebrigenin, telocinobufagin, marinobufagin e bufalin de Bufo schneideri, um sapo Brasileiro, com atividade inibitÃria diferenciada contra sete microorganismos e nenhuma atividade contra Pseudomonas aeruginosa. A secreÃÃo da pele do sapo foi obtida porcompressÃo manual das glÃndulas paracnemis e tibial. Tr~e peptÃdeos com estruta possivelmente relacionada com uma potente atividade inibitÃria para bactÃria gram positiva, Staphylococcus aureus e uma potente proteÃna com forte atividade antimicrobiana contra Pseudomonas aeruginosa (MIC = 9,64 microg/ml) foi isolada com secreÃÃes da pele de Leptodactylus pentadactylus estimuladas por adrenalina obtidas por injeÃÃo subcutÃnea de 500 micro l (100 microg/ml) e caracterizada. Os bufadienolÃdeos foram obtidos com separaÃÃo em CLAE de fase reversa sendo executado utilizando-se uma coluna C-18 (15 micro m, 100 Ao, Shim-pack PREP 250 mm x 25 mm) com um gradiente de 0-40 % de acetonitrila/Ãgua e 0,05 % de Ãcido trifluoroacÃtico. AnÃlise de NMR de alta resoluÃÃo das amostras purificadas por aplicaÃÃo de seqÃÃncia de pulsos modernos tais como 1H, 1H-COSY e NOESY, e determinaÃÃo da correlaÃÃo heteronuclear dos carbono-hidrogÃnio ligados diretamente 1H, 13C-COSY (HETCOR) e via detecÃÃo do hidrogÃnio inversa (HMQC), bem como o seqÃenciamento a longa distÃncia, COLOC e HMBC, permitindo assim sua identificaÃÃo como um esterÃide do tipo bufodienolÃdeo. A proteÃna de L. pentadactylus foi purificada por cromatografia em Sephacryl S-400 (460 mm x 6 mm) eluÃda com um tampÃo (Tris â HCl 0,05 N) e sua pureza foi avaliada poreletroforese em condiÃÃes desnayurantes e nÃo desnaturantes.A proteÃna total foi determinada pelo mÃtodo de Bradford usando albumina soro bovina como padrÃo. O isolamento dos peptÃdeos foi efetuado usando-se o exsudato liofilizado e redissolvendo em Ãgua bidestilada/TFA 0,05 % (20:1; P:V) e corrido numa coluna C18 de fase reversa em CLAE (15 micro m, 100 Ao, Shim-pack PREP 250 mm x 25 mm) eluÃda com um gradiente linear de 5 - 80% em 103 min num fluxo de 5 ml/min com acetonitrila/Ãgua e Ãcido trifluoroacÃtico 0.05 %. A atividade antimicrobiana de todas as amostras foi monitorada pelos mÃtodos de Bauer â Kirby e placa de microdiluiÃÃo padrÃousando Escherichia coli ATCC 25922, Enterobacter aerogenes ATCC 1304, Klebsiella pneumoniae ATCC 10031, Salmonella choleraesus choleraesus var typhi ATCC 6534, Bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6538 P e Pseudomonas aeruginosa HUWC 1. No primeiro mÃtodo, cada placa com agar MÃeller âHinton apÃs promover incubaÃÃo por 24 h a 35 ÂC. As zonas claras na superfÃcie do agar foram tomadas como indicativoda atividade antibacteriana. O diÃmetro destas foram mensuradas e a atividade foi expressa em Ãrea das zonas claras (mm2). As incubaÃÃes com os microorganismos foram feitas em caldo de B.H.I. por diferentes tempos atà 24 h a 35ÂC e estimada a influÃncia da desnaturaÃÃo na atividade das amostras protÃicas. ApÃs incubaÃÃo, na absorbÃncia de 492 nm cada poÃo foi determinado usando-se um Detector Shimadzu UV â VS modelo SPD - 10A VP. A mÃnima concentraÃÃo inibitÃria (MICs) se possÃvel foi determinada pelo mÃtodo da microdiluiÃÃo padrÃo. Todos os procedimentos foram executados de acordo com os manuais de instruÃÃo do Comità National de PadronizaÃÃo para LaboratÃrios ClÃnicos (Wayne, PA, USA). A hemÃlise induzida por amostras foi determinada por incubaÃÃo de uma suspensÃo 5% (v/v) de hemÃcias humanas dos tipos antigÃnicos A e O, rato e caprinos em tampÃo fosfato - salina com quantidades apropriadas das amostras a 37 ÂC atà 24 h. O sobrenadante foi mensurado em densidade optical a 541 nm. Esta foi comparada a uma suspensÃo tratada com detergente a 0,1 % com agitaÃÃo enÃrgica e definido o % de hemÃlise. Todos os compostos manifestaram moderado ou nenhuma atividade hemolÃtica. A proteÃna de L. pentadactylus apresentou uma concentraÃÃo hemolÃtica mÃnima de 2,09 x 10-4, 1,34x10-2, 1,07x10-1 e 1,34x10-2 microgramas para rato, caprino, tipos antigÃnicos humanos A e O humanos respectivamente. Sob refrigeraÃÃo estes valores decrescem. Para analisar interrelaÃÃo entre a assimetria e mecanismos, estimativa de parÃmetros cinÃticos foram obtidos pelos modelos matemÃticos de equaÃÃes de Gompertz e regressÃo nÃo linear, ANOVA e teste de comparaÃÃo mÃltipla de Tukey

Submitted by DIEGO FELIPE ALVES BATISTA null (diegofelipe_vet@hotmail.com) on 2017-07-23T15:53:00Z No. of bitstreams: 1 Tese final.pdf: 4005234 bytes, checksum: 457b822652d4193c9c8e25953f4d3dc1 (MD5)
Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: Incluir o número do processo de financiamento FAPESP nos agradecimentos da dissertação/tese. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-07-26T13:34:20Z (GMT)
Submitted by DIEGO FELIPE ALVES BATISTA null (diegofelipe_vet@hotmail.com) on 2017-07-26T14:07:28Z No. of bitstreams: 1 Tese_Diego_Felipe_Alves_Batista.pdf: 4004591 bytes, checksum: 1de74c2da3ba5ba3e56c6bcf6f9ba6f2 (MD5)
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
O tifo aviário, causado por Salmonella Gallinarum biotipo Gallinarum, é uma infecção caracterizada pela alta mortalidade nos lotes de aves suscetíveis acometidos, enquanto S. Gallinarum biotipo Pullorum, o agente da pulorose, infecta as aves de produção industrial com as quais desenvolve relação mais branda. Ainda é escasso o conhecimento sobre os mecanismos moleculares que sustentam essas diferentes interações patógeno-hospedeiro. Nesse estudo, objetivou-se investigar o efeito de deleção parcial das sequências codificantes dos genes idnT (transportador de L-idonato ou D-gluconato), idnO (5-cetogluconato redutase) e ccmH (heme liase necessária na montagem de citocromos do tipo C) sobre a patogenicidade de S. Gallinarum 287/91 (SG287/91), uma vez que seus ortólogos são pseudogenes conservados em S. Pullorum. Os clones mutantes SG∆idnTO, SG∆ccmH e SG∆ccmHidnTO foram obtidos por meio da técnica de mutação sítio-dirigida, denominada de recombinação Lambda-Red e testados em dois experimentos independentes com aves comerciais semipesadas de postura suscetíveis ao tifo aviário. No 1º experimento não se observou alteração da patogenicidade dos clones mutantes após inoculação oral, pois todos os animais infectados desenvolveram sinais clínicos típicos do tifo aviário e vieram a óbito ao longo de 12 dias pós-infecção (dpi). Apesar dos 100% de mortalidade, as infecções desenvolvidas pelos clones SG∆idnTO e SG∆ccmHidnTO levaram os animais a óbito dentro de 48 horas desde o aparecimento dos sinais clínicos, enquanto SG287/91 o fez em 6 dias, sugerindo aumento da virulência dos clones mutantes. No 2º experimento observou-se que as mutantes invadiram o hospedeiro a partir do intestino, embora as quantidades recuperadas de SG∆idnTO e SG∆ccmHidnTO nos fígados e de SG∆idnTO nos baços, no 5º dpi, foram superiores a de SG287/91, reforçando a hipótese de aumento da virulência dos clones contendo a alteração idnTO. Apesar disso, os níveis de transcrição das citocinas CXCLi2 e IL6 produzidos à infecção por SG∆idnTO e SG∆ccmHidnTO não diferiram nas tonsilas cecais nos 1º e 3º dpi e nos baços no 3º dpi em relação à infecção por SG287/91. Somente SG∆ccmH inclinou-se a estimular a transcrição de CXCLi2 e IL6 nas tonsilas cecais no 1° dpi em relação ao grupo controle, enquanto SG287/91 tendeu a suprimi-la. Porém, não houve suporte estatístico para essa observação. Os níveis de mRNA do IFNγ estavam aumentados para todas as estirpes de S. Gallinarum, mutantes ou não, porém sem diferença estatística entre eles. Os resultados do presente estudo indicam que a ruptura nos genes idnTO, e em menor grau do gene ccmH, poderiam levar a perda de “fitness” em S. Gallinarum, lhes justificando a permanência no genoma desse micro-organismo, ao contrário do que ocorre com S. Pullorum. O estudo da patogenicidade de estirpe de S. Pullorum tendo reconstituídos os genes idnTO e ccmH no seu genoma poderia esclarecer os motivos pelos quais esses foram negativamente selecionados por esse micro-organismo.
Fowl typhoid, caused by Salmonella Gallinarum biovar Gallinarum, is an infectious disease which elicits high mortality into a flock of susceptible birds whereas S. Gallinarum biovar Pullorum, the aetiological agent of pullorum disease, infects poultry of commercial importance with which such a bacterium sets off a more permissive host-pathogen interaction. Little is known about the molecular mechanisms driving these distinct interplays with the host. Herein, we aimed at investigating the effect of partial deletions in the idnT (L-idonate / D-gluconate transporter), idnO (5-ketogluconase reductase) and ccmH (heme liase involved in the c-type cytochrome maturation) coding sequences on S. Gallinarum 287/91 (SG287/91) pathogenicity since they are conserved pseudogenes in S. Pullorum genomes. SG∆idnTO, SG∆ccmH and SG∆ccmHidnTO mutant strains were constructed through a one-step inactivation technique, known as Lambda-Red-mediated recombination, and tested on two independent experiments by using a commercial brown egg-producing layer line susceptible to fowl typhoid. On the experiment 1, no changing was observed in the pathogenicity of the mutant strains upon oral inoculation as the infected animals developed typical fowl typhoid clinical signs and died along 12 days post-infection (dpi). In spite of causing 100% mortality, SG∆idnTO and SG∆ccmHidnTO killed all the animals within 48 hours since the clinical signs appearance while SG287/91 did so in 6 days, indicating an increased virulence by these mutant strains. On the experiment 2 every mutant strain were able to invade the host system from the intestine albeit SG∆idnTO and SG∆ccmHidnTO were recovered from livers and SG∆idnTO alone from spleens at higher numbers than was SG287/91, supporting the hypothesis of increased virulence for those clones harbouring the idnTO mutation. Despite the results above, CXCLi2 and IL6 transcription levels during infection by SG∆idnTO and SG∆ccmHidnTO were similar to that induced by SG287/91 in caecal tonsils at 1 and 3 dpi and in spleens at 3 dpi. In contrast, SG∆ccmH trended to stimulate CXCLi2 and IL6 transcription in caecal tonsils at 1 dpi when compared to the negative, control group whereas SG287/91 tended to suppress it, but no statistical significance was found for such an observation. IFNγ mRNA were augmented for all S. Gallinarum strains, mutant or not, but without statistical difference amongst them. These findings indicate that gene decay into idnTO, and at a lesser extent, into ccmH sequences might lead to the loss of fitness by S. Gallinarum, raising an explanation for their maintenance on this bacterium chromosome when the opposite happens to S. Pullorum. Studying the pathogenicity of a S. Pullorum strain possessing both the idnTO and ccmH genes in its genome could bring to light the reasons whereby such genes were negatively selected by this microorganism.
FAPESP: 2013/22920-4
FAPESP: 2013/26127-7

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-18T20:22:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Amanda Rafaela Carneiro de Mesquita.pdf: 2297622 bytes, checksum: ea358529064f29812f462ec45e0a7a30 (MD5)
Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-20T17:43:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Amanda Rafaela Carneiro de Mesquita.pdf: 2297622 bytes, checksum: ea358529064f29812f462ec45e0a7a30 (MD5)
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CAPES
Ácido linoleico conjugado (CLA) é um termo utilizado para designar 28 isômeros de posição do ácido linoleico, associados a diversas atividades farmacológicas, principalmente atividade anticancerígena e antiobesidade. Diferentes gêneros bacterianos estão envolvidos com a produção de CLA e a grande maioria é utilizada como probiótico. São espécies de Lactobacillus, Lactococcus, Bifidobacterium e Pediococcus que possuem a capacidade de biossintetizar CLA a partir do ácido linoleico livre. Diante dessas observações, este trabalho teve por objetivo o isolamento e identificação de cepas de Lactobacillus; avaliação do efeito do Tween 80 sobre o crescimento, a produção de ácidos orgânicos e etanol, e avaliação antimicrobiana de diferentes linhagens de lactobacilos frente bactérias multirresistentes; bem como a determinação da cinética de crescimento em meio de cultura contendo diferentes concentrações de ácido linoleico, com a finalidade de selecionar cepas de lactobacilos produtoras de CLA. As bactérias foram isoladas a partir de uma bebida chamada kefir e identificadas através do sequenciamento de segmentos do gene 16S rDNA e PCRsespecíficas. Foi determinada também a cinética de crescimento das dez cepas isoladas em meio MRS contendo diferentes concentrações de ácido linoleico e Tween 80. Foi observado que não houve influência do Tween 80 sobre o crescimento e produção de metabólitos de todas as espécies de lactobacilos estudadas. O ácido lático foi o metabólito mais produzido, seguido de ácido acético e etanol. O tempo de adaptação das bactérias ao meio MRS contendo ácido linoleico durou até 12 horas e foi dependente da cepa avaliada. As cepas que tiveram uma fase lag prolongada (12 horas) e que apresentaram maior sensibilidade ao ácido linoleico foram todas da espécie L. paracasei (LBFM 01, LBFM 05, LBFM 06 e LBFM 11). L. plantarum (LBFM 02, LBFM 04, LBFM 07, LBFM 08 e LBFM 09) foram as linhagens mais adaptadas à presença do ácido linoleico. Em relação à produção de CLA, L. plantarum LBFM 07 e L. plantarum 09 foram os maiores produtores, sendo trans-10, cis-12-CLA o principal isômero produzido.
Conjugated linoleic acid (CLA) is a term used to denote 28 positional isomers of linoleic acid, associated with several pharmacological activities, mainly anticancer and antiobesity. Different bacterial genera are involved with the production of CLA and the vast majority is used as a probiotic. They are species of Lactobacillus, Lactococcus, Bifidobacterium and Pediococcus that have the ability to biosynthesize CLA from free linoleic acid. In view of these observations, this aimed at the isolation and identification of Lactobacillus strains; the evaluation of the effect of Tween 80 on growth, production of organic acids and ethanol, and the antimicrobial evaluation of different strains of lactobacilli against multiresistant bacteria as well as the determination of the kinetics of growth in culture medium containing different concentrations of linoleic acid, in order to select CLA-producing Lactobacillus strains. Bacteria were isolated from a beverage called kefir and identified through the sequencing of 16S rDNA gene and specific PCR segments. The growth kinetics of the ten strains isolated in MRS medium containing different concentrations of linoleic acid and Tween 80 was also determined. There was no influence of Tween 80 on the growth and production of metabolites of all species of lactobacilli studied. Lactic acid was the most produced metabolite, followed by acetic acid and ethanol. The time for adaptation of the bacteria to the MRS medium containing linoleic acid lasted up to 12 hours and depended on the strain evaluated. The strains that had a prolonged lag phase (12 hours) and showed the highest sensitivity to linoleic acid were all of L. paracasei (LBFM 01, LBFM 05, LBFM 06 and LBFM 11). L. plantarum (LBFM 02, LBFM 04, LBFM 07, LBFM 08 and LBFM 09) were the strains most adapted to the presence of linoleic acid. In relation to the CLA production, L. plantarum LBFM 07 and L. plantarum 09 were the major producers, and trans-10, cis-12-CLA was the main isomer produced.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolineGBM_DISSERT.pdf: 778935 bytes, checksum: 2a19b59e3c8f14ceef97a9f6a966da73 (MD5) Previous issue date: 2010-02-28
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
O aumento da concentra??o de CO2 na atmosfera tem sido observado, principalmente a partir da revolu??o industrial. Uma das causas principais desse comportamento tem sido a queima de combust?veis f?sseis. Isso tem levado a altera??es globais no ciclo do carbono. Desta forma tem sido de suma import?ncia trabalhos que mostrem a influ?ncia dos sistemas em geral e suas contribui??es relativas na din?mica e ciclo do carbono. Dentro deste contexto, os ecossistemas aqu?ticos apresentam import?ncia no processamento da mat?ria org?nica produzida internamente nos sistemas aqu?ticos (aut?ctone), bem como a mat?ria org?nica trazida dos sistemas terrestres (al?ctone). Os principais organismos que metabolizam a mat?ria org?nica dissolvida (carbono org?nico dissolvido COD) presente nos sistemas aqu?ticos s?o as bact?rias. No entanto a qualidade da mat?ria org?nica determina a prefer?ncia e a via metab?lica (produ??o bacteriana - PB ou respira??o bacteriana - RB) pela qual o carbono ser? direcionado quando assimilado pelas bact?rias. Nos sistemas aqu?ticos a diversidade da mat?ria org?nica presente, muitas vezes estimula a produ??o bacteriana. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos do COD al?ctone e aut?ctone na PB e RB, al?m de avaliar o efeito da mistura de COD sobre o balan?o de CO2 no experimento de mesocosmo. Para testar os objetivos realizamos um experimento de mesocosmo com o arranjo experimental do tipo (2x2) destinado a simular condi??es onde houvesse o predom?nio de mat?ria org?nica aut?ctone (fitopl?ncton), al?ctone (detrito de vegeta??o terrestre) e ambas combinadas. Consistindo em quatro tratamentos incluindo o Controle. A dura??o do experimento foi de 42 dias. Verificamos no geral que os tratamentos enriquecidos com mat?ria org?nica al?ctone apresentaram as maiores taxas metab?licas (RB, CO2), o que provavelmente esteve relacionado ? qualidade da mat?ria org?nica utilizada. Conclu?mos que o aporte de mat?ria org?nica de origem terrestre resulta em aumento da atividade de decomposi??o resultando na condi??o de heterotrofia nos tanques estudados. Conclu?mos ainda que com o esgotamento da mat?ria, os tanques passaram a apresentarem-se subsaturados em CO2, resultando na condi??o de autotrofia. Conclu?mos tamb?m que nos tanques com mistura de fonte o efeito observado foi antag?nico.
The increased concentration of CO2 in the atmosphere has been observed, mainly from the industrial revolution. One of the main causes of this behavior has been the burning of fossil fuels. This has led to changes in the global carbon cycle. Thus it has been extremely important work showing the influence of systems in general and their contributions on the dynamics and the carbon cycle. Within this context, aquatic ecosystems have importance in the processing of domestically produced organic matter in aquatic systems (indigenous) and the organic matter brought from the terrestrial (allochthonous). The main organisms that metabolize dissolved organic matter (dissolved organic carbon - DOC) present in aquatic systems is bacteria. However the quality of organic matter determines the preference and the metabolic pathway (bacterial production - PB or bacterial respiration - RB) by which carbon will be directed when assimilated by bacteria. In aquatic systems, the diversity of organic matter present, often stimulates bacterial production. Thus, the objectives were to evaluate the effects of allochthonous and autochthonous DOC in the PB and RB, and to evaluate the effect of mixing of DOC on the CO2 balance in the mesocosm experiment. For testing purposes we conducted a mesocosm experiment with the experimental arrangement of type (2x2) to simulate conditions where there was a predominance of autochthonous organic matter (phytoplankton), allochthonous (terrestrial vegetation detritus) and both combined. Consisting of four treatments including control. The experiment lasted 42 days. We note that in general the treatments enriched with allochthonous organic matter showed the highest metabolic rates (RB, CO2), which probably was related to the quality of organic matter used. We conclude that the input of organic matter from terrestrial origin results in increased activity of decomposition resulting in the condition of heterotrophy in the tanks studied. We also concluded that the exhaustion of matter, the tanks began to present themselves in subsaturados CO2, resulting in the condition of autotrophy. We also conclude that the tanks blend with the source of the observed effect was antagonistic.

This doctoral thesis deals with the synthesis of two biofuels (bioethanol and biobuthanol) by bacteria. Concretely, the thesis is focused on a group of bacteria able to grow in a simple substrate such as synthesis gas or syngas. Syngas is a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide obtained through the gasification of urban and forestry wastes. The use of syngas as a substrate requires a good knowledge of bacterial metabolism to successfully control acid production and promote alcohol synthesis. To acquire this knowledge, the researcher carried out a set of experiments at lab scale, always using syngas. Among the most significant results, there is the relevance of both the temperature and the bacteria state at the start of the experiments. Additionally, new insights into bacterial metabolism which are applicable at industrial scale were gathered.
Aquesta tesi doctoral tracta la producció de dos biocombustibles – el bioetanol i el bioalcohol - per mitjà de microorganismes. En concret, la tesi s'ha centrat en un grup de bacteris capaços de sintetitzar bioalcohols a partir del gas de síntesis o syngas. El syngas és una mescla d’hidrogen, diòxid de carboni i monòxid de carboni que s’obté mitjançant la gasificació de diferents tipus de residus. L’ús d’aquest gas com a substrat requereix un bon coneixement del metabolisme dels bacteris involucrats a fi de controlar amb èxit la producció d'àcids i afavorir la d'alcohols. Aquest coneixement s'ha adquirit amb una sèrie d'experiments avançats a escala de laboratori. Entre els resultats més significatius destaca la rellevància que ha demostrat tenir la temperatura en què creixen els bacteris i l’estat del bacteri en el moment d’inici dels experiments. També s’han aportat nous coneixements sobre el metabolisme bacterià que són aplicables a escala industrial.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-03T21:40:09Z No. of bitstreams: 1 IageTerraGuedesDeOliveira_DISSERT.pdf: 1463923 bytes, checksum: 19dff760e791d43564091519748df937 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-09T15:13:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IageTerraGuedesDeOliveira_DISSERT.pdf: 1463923 bytes, checksum: 19dff760e791d43564091519748df937 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-01-09T15:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IageTerraGuedesDeOliveira_DISSERT.pdf: 1463923 bytes, checksum: 19dff760e791d43564091519748df937 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31
Os ecossistemas de ?gua doce tem um importante papel na ciclagem global de carbono, uma vez que recebem cerca de 2,9 Pg C ano-1 advindo dos ecossistemas terrestres, processando e/ou estocando at? 2,6 Pg C ano-1.Desses, at? 2,1 Pg C ano-1 s?o mineralizados na coluna d??gua em grande parte pelas bact?rias planct?nicas. Essas s?o os organismos planct?nicos mais numerosos nos ecossistemas aqu?ticos continentais, por isso sendo respons?veis por grande do processamento do carbono. O seu papel dentro da ciclagem do carbono ir? variar de acordo com v?rios par?metros, agindo como fatores regulat?rios. O principal objetivo desse trabalho ? de avaliar o metabolismo bacteriano em dois reservat?rios do semi?rido tropical. Foram coletadas trimestralmente amostras de ?gua nos reservat?rios Santa Cruz e Umari entre fevereiro de 2013 e e novembro de 2014. Foram analisados par?metros f?sico-qu?micos e biol?gicos. O metabolismo bacteriano mostrou-se bastante vari?vel e com pouca previsibilidade. Isso ocorre devido a grande diversidade de fatores regulat?rios existentes que atuam em momentos e em locais diferentes, conjunta e separadamente. Frequentemente, se torna dif?cil prever os valores reais pois em diferentes momentos o metabolismo tanto pode ser influenciado pelas caracter?sticas f?sicas do sistema, bem como da concentra??o de nutrientes e suas implica??es nas intera??es. Sendo assim, mostram-se ind?cios de que o metabolismo bacteriano sofre bastante influ?ncia tanto bottom-up como top-down, podendo sofrer a partir de mudan?as, direcionadas ou aleat?rias, na estrutura da comunidade.

Durante a resposta inflamatória, diversos mediadores são liberados localmente com o objetivo de estimular a resposta imune celular e humoral. Por meio da ação das enzimas ciclooxigenases e lipoxigenases ocorrerão modificações estruturais na cadeia do ácido araquidônico levando a síntese de prostaglandinas ou leucotrienos e lipoxinas, respectivamente. Tais mediadores são responsáveis pela regulação da expressão dos genes RANK, RANKL e OPG, moduladores da osteoclastogênese. Dessa maneira, o objetivo deste estudo foi avaliar a expressão do RNA mensageiro (RNAm) para as enzimas envolvidas no metabolismo do ácido araquidônico, ciclooxigenase-2 (COX-2) e 5- lipoxigenase (5-LO), e para os mediadores da osteoclastogênese (RANK, RANKL e OPG) no tecido ósseo, após inoculação de lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) nos canais radiculares de molares de camundongos. Posteriormente foi investigado o efeito do bloqueio farmacológico da via COX-2 induzida pelo LPS, na expressão de mediadores da osteoclastogênese e de genes envolvidos no metabolismo ósseo. Foram utilizados 144 camundongos C57BL/6, com 6 semanas de idade, pesando de 18 a 20 gramas, nos quais os canais radiculares dos primeiros molares foram inoculados com uma solução contendo lipopolissacarídeo bacteriano de E. coli (0,1, 1,0 e 10mg/ml). Decorridos os períodos experimentais de 7, 14, 21 e 28 dias, os animais foram submetidos à eutanásia e os blocos contendo dente e osso foram removidos para extração do RNA total. Em seguida, foi realizada a avaliação da expressão gênica por meio de transcrição reversa e reação da polimerase em cadeia em tempo real (qRT-PCR). A análise global da expressão de RNAm para proteínas envolvidas no metabolismo ósseo foi realizada por meio de um ensaio de PCR Array (Osteogenesis RT² Profiler PCR Array). Os valores de expressão relativa de cada RNAm, para cada grupo, foram comparados por meio da análise de variância (ANOVA) de duas vias seguido pelo pós-teste de Bonferroni ou por ANOVA de uma via seguido pelo pós-teste de Dunnett (&alpha = 0,05). A inoculação de LPS nos canais radiculares de molares de camundongos foi capaz de induzir a expressão dos genes PTGS2 e ALOX5, responsáveis pela codificação das enzimas COX-2 e 5-LO, envolvidas no metabolismo do ácido araquidônico, concomitantemente à modulação da expressão dos genes TNFRSF11A, TNFSF11 e TNFRSF11B, responsáveis pela codificação dos moduladores da osteoclastogênese RANK, RANKL e OPG, respectivamente. A administração de Indometacina, um inibidor não seletivo de COX-2, inibiu a expressão de RNAm para RANK e RANKL e estimulou a expressão de OPG durante os períodos iniciais de resposta à inoculação de LPS nos canais radiculares. A inibição da via COX-2 de metabolismo do ácido araquidônico nos períodos iniciais de resposta à inoculação de LPS nos canais radiculares modulou diferencialmente a expressão de genes envolvidos no catabolismo e anabolismo ósseo, indicando possíveis papéis para os mediadores derivados no ácido araquidônico na regulação do metabolismo ósseo. Estes resultados sugerem alvos terapêuticos importantes para intervenção precoce em doenças inflamatórias, como lesões periapicais para evitar a reabsorção do tecido ósseo.
During an inflammatory response, several mediators are locally released in order to stimulate cellular and humoral immune response. Through the action of cyclooxygenase and lipoxygenase enzymes structural changes occur in the arachidonic acid chain leading to synthesis of prostaglandins or leukotrienes and lipoxins, respectively. Such mediators are responsible for the regulation of RANK, RANKL and OPG gene expression, osteoclastogenesis modulators. Thus, the objective of this study was to evaluate the expression of messenger RNA (mRNA) for the enzymes involved in arachidonic acid metabolism, cyclooxygenase-2 (COX-2) and 5-lipoxygenase (5-LO), and the osteoclastogenesis mediators (RANK, RANKL and OPG) in bone tissue after injection of bacterial lipopolysaccharide (LPS) in murine dental root canals. Then, COX-2 pathway was pharmacologically blocked for investigation of expression of osteoclastogenesis mediators and genes involved in bone metabolism. We used 144 C57BL/6 mice, 6 weeks-old, weighing 18-20 grams, which had the first molars root canals inoculated with a solution containing LPS from E. coli (0.1, 1.0 and 10 mg/ml). After 7, 14, 21 and 28 days the animals were euthanized and the tooth-and-bone blocks were removed for total RNA extraction. Subsequently, the evaluation of gene expression was performed by reverse transcription and polymerase chain reaction in real time (qRT-PCR). Global analysis of mRNA expression for proteins involved in bone metabolism was performed using PCR arrays (Osteogenesis RT² Profiler PCR Array). The values for relative expression of each mRNA for each group were compared using two-way analysis of variance (ANOVA) followed by Bonferroni post-test or one-way ANOVA followed by Dunnett\'s test (α=0.05). The injection of LPS into the root canals was induced expression of genes PTGS2 and ALOX5, responsible for encoding COX-2 and 5-LO enzymes, involved in the metabolism of arachidonic acid, simultaneously to the modulation of gene expression of TNFRSF11A, TNFSF11 and TNFRSF11B, responsible for encoding the osteoclastogenesis modulators RANK, RANKL and OPG, respectively. Administration of Indomethacin, a non-selective inhibitor of COX-2, inhibited the expression of mRNA for RANK and RANKL and stimulated the expression of OPG during the initial response to the root canals contamination with LPS. Inhibition of the COX-2 pathway from arachidonic acid metabolism in the initial periods of response to LPS injection into the root canals differentially modulated the expression of genes involved in bone catabolism and anabolism, indicating possible roles for mediators derived from arachidonic acid in the regulation of bone metabolism. These results suggest important therapeutic targets for early intervention in inflammatory diseases such as apical periodontitis to avoid resorption of bone tissue.

O uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal ou agentes de biocontrole como inoculantes agrícolas é uma alternativa importante e ecologicamente correta, com grandes benefícios na agricultura para substituir, ou ao menos suplementar, a excessiva utilização de fertilizantes e pesticidas. Neste trabalho avaliamos a capacidade de biocontrole e de competência rizosférica de três bactérias com características de promoção de crescimento vegetal (Plant growth promoting - PGP): Bacillus mycoides B38V, Paenibacillus riograndensis SBR5 e Burkholderia sp. 89. As três bactérias avaliadas apresentaram grande versatilidade na utilização de substratos, o que poderia lhes garantir uma vantagem competitiva no ambiente rizosférico. Porém, inconsistências foram observadas nos ensaios em câmara de crescimento, ou seja, as características de PGP e de biocontrole observadas in vitro não se refletiram em benefícios para a planta. A linhagem 89 destacou-se pela produção de um metabólito estável com ampla atividade contra fungos fitopatogênicos. Através de abordagens genômicas e de análises multilocus, descrevemos Burkholderia sp. 89 como uma nova espécie membro do complexo Burkholderia cepacia, denominada de B. catarinensis 89T. O sequenciamento de seu genoma, seguido de uma análise pela ferramenta AntiSMASH, revelou a presença de um agrupamento gênico de peptídeo sintetases não ribossomais (NRPS) relacionadas com a biossíntese do sideróforo ornibactina e um agrupamento híbrido NRPS-policetídeo sintetase responsável pela biossíntese do glicolipopeptideo cíclico com atividade antifúngica burkholdina. Como estratégia de purificação de metabólitos secundários foi utilizada a metodologia da mineração de genoma combinada com fracionamento guiado por bioensaios seguida de análises em espectrômetro de massas. Desta forma, purificamos com sucesso duas variantes de ornibactina, D e F (761 e 789 Da, respectivamente), e detectamos a variante ornibactina B (m/z= 733) e as moléculas sinalizadoras homoserina lactonas C6-HSL, 3OH-C8-HSL e C8-HSL. Análises de espectrometria de massas demonstraram a presença de um grupo de metabólitos com massas de 1240, 1254, 1268, 1216, 1244 e 1272 Da, que, provavelmente, são novas variantes do antifúngico burkoldina. Sendo assim, B. catarinensis 89T possui potencial biotecnológico com possíveis aplicações farmacêuticas e agronômicas para o biocontrole de fungos fitopatogênicos.
The use of plant growth promotion bacteria or biocontrol agents as agricultural inoculants is an important eco-friendly alternative to substitute, or at least supplement, the excessive use of fertilizers and pesticides. In this work, we evaluated the biocontrol potential and rhizosphere competence of three bacteria that had shown plant growth promotion (PGP) abilities: Bacillus mycoides B38V, Paenibacillus riograndensis SBR5 and Burkholderia sp. 89. All three bacteria presented great versatility in their substrate utilization, which could enable them to survive in a competitive rhizosphere environment. However, inconsistencies were observed in the greenhouse experiments, whereas their interesting abilities observed in vitro did not result in benefits to the plants. Strain 89 produces a stable metabolite with a wide range of antifungal activity. Genomic comparisons and multilocus sequence analysis revealed Burkholderia sp. 89 as a new species of the Burkholderia cepacia complex and we described it as B. catarinensis 89T. We sequenced its genome and analyzed it with the AntiSMASH tool. This in silico prediction revealed the presence of a nonribosomal peptide synthetase (NRPS) cluster, which is related to the production of the siderophore ornibactin. Moreover, a hybrid NRPS- polyketide synthetase cluster for the production of the antifungal cyclic glicolipopeptide burkholdin was also found. A genome mining combined with a bioassay-guided fractionation with further mass spectrometry analysis was applied for the purification of these compounds. This approach enabled us to purify and characterize two variants of the siderophore ornibactin, D and F (761 and 789 Da, respectively). Also, we could detect the variant ornibactin B (m/z= 733) and the quorum sensing molecules homoserine lactones C6-HSL, 3OH-C8-HSL and C8-HSL in the supernatant of B. catarinensis 89T. Mass spectrometry analysis showed the presence of a group of metabolites with the masses 1240, 1254, 1268, 1216, 1244 and 1272 Da, which are probably new variants of the antifungal metabolite burkoldin. Therefore, B. catarinensis 89T has a great biotechnological potential for the production of metabolites with pharmaceutical and agricultural applications for the biocontrol of phytopathogenic fungi.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-02T16:59:05Z No. of bitstreams: 1 michaelaladeirademelo.pdf: 987332 bytes, checksum: b090c8cbfcdee51ae5a4874c6a656f2a (MD5)
Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-03T11:29:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 michaelaladeirademelo.pdf: 987332 bytes, checksum: b090c8cbfcdee51ae5a4874c6a656f2a (MD5)
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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Com o objeto de avaliar o papel do metabolismo bacteriano para a dinâmica da matéria orgânica (MO) na região de confluência dos rios Negro e Solimões, foram estimadas em escala espacial: o metabolismo bacteriano - produção bacteriana (PB), respiração bacteriana (RB), demanda bacteriana de carbono (DBC) e eficiência de crescimento bacteriana (ECB), além de variáveis físicas e químicas, como nutrientes inorgânicos, carbono orgânico dissolvido (COD), razões estequiométricas dos nutrientes, condutividade elétrica e turbidez. Um experimento foi realizado para estimar a contribuição do metabolismo bacteriano e dos processos de adsorção da MO para o decaimento de COD na região de mistura das águas. As taxas metabólicas apresentaram variabilidade longitudinal e lateral ao longo da região de confluência dos rios Negro e Solimões, entretanto, não foi observado incremento das taxas metabólicas com o aumento da mistura das águas em condições in situ. A PB variou de 0,03 a 0,56 μgC L-1 h-1 e a RB de 38,8 a 78,73 μgC L-1 h-1, refletindo em baixos valores de ECB, em média 0,236%, ou seja, as bactérias heterotróficas alocam a maior parte da MO disponível para os processos catabólicos das células, o que resulta na rápida remineralização de carbono e nutrientes nestes sistemas. De uma maneira geral, os nutrientes e a qualidade e quantidade da MO parecem ter sido os fatores com maior influência sobre o metabolismo bacteriano na região estudada. O metabolismo bacteriano mostrou-se como principal componente para o decaimento de carbono, porém a adsorção da MO é de grande importância no processamento da MO, principalmente na zona de mistura das águas. Os resultados do presente estudo mostraram que as bactérias planctônicas contribuem significativamente para a transformação da MO, sendo que as altas taxas de RB destacam o importante papel das bactérias planctônicas para a remineralização de carbono e nutrientes na zona de confluência dos rios Negro e Solimões.
In order to evaluated the role of bacterial metabolism for the organic matter (OM) dynamics on the confluence zone of Negro and Solimões rivers, it was estimated in spatial scale: bacterial production (BP), bacterial respiration (BR), bacterial carbon demand (BCD), bacterial growth efficiency (BGE), in addition, chemical and physical variables, such as inorganic nutrients, dissolved organic carbon (DOC), stoichiometric ratio of nutrients, conductivity and turbidity. An experiment was conducted to estimate the contribution of bacterial activity and sorption process of OM to the DOC decay on the mixing waters. The metabolic rates showed longitudinal and lateral variability along Negro and Solimões rivers. However, it was observed in the metabolic rates with the increase of mixing waters in situ. The BP ranged between 0,03 and 0,56 μgC L-1 h-1 and the BR between 38,8 and 78,73 μgC L-1 h-1, reflecting in low BGE rates, average 0,236%, which means the heterotrophic bacteria allocated major part of OM available to the cells catabolic process, resulting in a quick remineralization of carbon and nutrients on these systems. In general, the nutrients and the quality and quantity of OM were the factors that most contributed to bacterial metabolism in the studied site. The bacterial metabolism showed as major component to the DOC decay, however, the OM sorption process is very important to the OM processing, mainly on water mixing zone. The results of this study showed that planktonic bacteria significantly contributed to the processing of OM, and high BR rates highlight the important role of planktonic bacteria for the carbon and nutrient remineralization on the confluence zone of the Negro and Solimões rivers.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-26T17:16:29Z No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado-Savergnini.pdf: 1862145 bytes, checksum: e45f0963fc6b204e533d27e1e8f57ffb (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ
drenagem da bacia hidrográfica e de lançamentos pontuais de efluentes do processamento da cana, como o vinhoto. Este efluente consiste em um líquido com alta carga orgânica, demanda de oxigênio e sólidos em suspensão. Para caracterizar a matéria orgânica proveniente do impacto da agroindústria da cana, ferramentas geoquímicas podem ser utilizadas, determinando sua origem e o estado trófico ambiental. Análises microbiológicas também são importantes na medida em que microrganismos degradam a matéria orgânica, estabelecendo o equilíbrio dinâmico do ecossistema. Este trabalho apresentou como objetivo a caracterização do impacto ambiental e degradação microbiana do vinhoto no Baixo Rio Paraíba do Sul. As análises foram realizadas na água e no sedimento ao longo da zona de mistura fluvial no início (Campanhas I – 07/2006 e III – 07/2007) e final da safra (Campanha II – 10/2006). No laboratório, foram realizados bioensaios para se estimar o potencial de biodegradação do vinhoto. As estações se localizaram a montante e a jusante do lançamento do efluente em até cerca de 200 metros de distância, também sendo realizadas coletas na foz do rio como referência. Os sedimentos foram fracionados em finos (<63 μm) e grossos (>63 μm). Na água, valores elevados de temperatura e oxigênio dissolvido juntamente com baixos valores de pH foram bons indicadores da presença de vinhoto e a alta concentração de potássio foi essencial para a identificação de seu lançamento no efluente industrial. No sedimento, as diferenças encontradas entre as concentrações de fósforo orgânico e inorgânico, e as altas concentrações de carbono orgânico, razão C:N e potássio foram eficientes na caracterização do impacto do efluente e da agricultura. Concentrações semelhantes de fósforo orgânico e inorgânico, juntamente com razões C:N em torno de 12 demonstraram que a foz do rio é influenciada pela agricultura de cana, sugerindo que a matéria orgânica sedimentada é tanto de origem fitoplanctônica como de vegetais superiores. A fração fina correlacionou-se significativamente com a maior parte dos parâmetros e se mostrou útil na avaliação do impacto, pois o principal componente do vinhoto, o potássio, se concentrou preferencialmente nos grãos menores que 63 μm. As análises microbiológicas revelaram que a entrada dos efluentes influencia a comunidade bacteriana, aumentando a biomassa e o ganho energético (analisado através da ETSA) na água e no sedimento no início da safra. Entretanto, o acúmulo de carga orgânica no sedimento do final da safra, inibiu a respiração aeróbia e diminuiu a capacidade de auto-depuração ambiental. Os microrganismos isolados do sedimento foram capazes de crescer e utilizar o vinhoto como única fonte de energia nos bioensaios, demonstrando seu possível uso em processos de biorremediação. Observou-se que o número de células por cm3 deve ser no mínimo da ordem de 108 a 109 para uma eficiente remoção de biopolímeros (37%) e percebeu-se que o fosfato é consumido eficientemente (99%) somente quando em concentrações próximas a 3 mg L-1, observando-se uma baixa eficiência de consumo quando em concentrações próximas a 9 mg L-1.. A eficiência de degradação foi alta nos primeiros 6 dias do bioensaio, não sendo observado reduções eficientes nos demais dias de análise.
The pollution in rivers caused by sugar cane agriculture and industry is a result of runoff and point source discharge of sugar cane effluents, mainly vinasse with high organic content, oxygen biological demand and suspended solids. Geochemical tools can be used to characterize the organic matter from effluents, like determining origin and environmental trophic state. Microbiological analyses are also important, as microorganisms degraded organic matter and establish the ecosystem dynamic equilibrium. The aim of this work was to characterize the impact and microbial degradation of vinasse in the Low River Paraíba do Sul. Analyses were performed in water and sediment along the fluvial mixture zone in the beginning (Campaign I -07/2006 e III – 07/2007) and at the end of crop (Campaign III – 10/2006). In laboratory were performed bioassays to estimate the vinasse potential biodegradation. The samples were collected upstream and downstream ranging in 200 m from the effluent discharge source, as well as at the mouth of the river how reference. The sediment samples were fractionated in fine (<63 μm) and coarse (>63 μm). In water, high values of temperature and dissolved oxygen with low values of pH were indicators of vinasse discharge and high concentration of potassium was fundamental to identify the presence of vinasse in the effluent. In sediments, differences were found between organic and inorganic phosphorus concentration, and the high values of organic carbon, C:N ratio and potassium were efficient descriptors of effluent and sugar cane agriculture. Similar concentrations of organic and inorganic phosphorus, and the C:N ratios around 12 demonstrated that the mouth of river was influenced by agriculture, suggested that the sedimentary organic matter originates from phytoplankton and also vacular plants. The fine fraction was significant correlated with the most part of parameters and was useful in the impact evaluation, as the main component of vinasse, the element potassium, was concentrated in grains smaller than 63 μm. The microbiological analyses revealed that the effluent influence in the bacterial community enhancing biomass, energetic gain (analyzed by ETSA) in both water and sediment at beginning of crop. However the organic fraction accumulated in the sediment inhibited aerobic respiration and reduced the capacity of environmental auto-depuration at the end of harvest period. Microorganisms isolated from local sediment were capable to grow and to use vinasse as a single source of energy during bioassays, demonstrating possible uses in bioremediation. It was observed that the number of cells/cm-3 has be in the minimum of the order 108 a 109 to an efficient remove of biopolymers (37%) and realized the fosfate is consumed efficiently (99%) only when in concentrations near of 3 mg L-1 , observing low efficient of consume when concentrations are nearly of 9 mg L-1 . The efficiency of degradation was high in the first 6 days of bioassay, not being observed efficient reductions in the others days of analyses.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-27T19:15:36Z No. of bitstreams: 1 eltonsoaresdelimafilho mestrado.pdf: 10470752 bytes, checksum: b2ec80f3017bdb5b70e7d1e60f734b92 (MD5)
Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T21:06:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 eltonsoaresdelimafilho mestrado.pdf: 10470752 bytes, checksum: b2ec80f3017bdb5b70e7d1e60f734b92 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-08-07T21:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 eltonsoaresdelimafilho mestrado.pdf: 10470752 bytes, checksum: b2ec80f3017bdb5b70e7d1e60f734b92 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Neste trabalho apresenta-se os princípios, a construção e o funcionamento de um aparato que realiza medidas interferométricas de atividade metabólica de microorganismos, em tempo real e de várias amostras simultaneamente. A construção do MAI1 compreende o desenvolvimento e implementação de técnicas de posicionamento das amostras, controle preciso de temperatura, bem como a aquisição e interpretação de padrões de sinais modulados de interferência óptica. Ao longo deste trabalho serão apresentados os modelos teóricos utilizados, os códigos de computador, os desenhos dos circuitos eletrônicos e da mecânica do aparato, bem como medidas realizadas com o mesmo.
This work presents the principles, construction and functioning of an apparatus wich measures the metabolic activity of microorganisms, in real time and from different samples simultaneously, using optical interferometry. The construction of MAI' required the development and implementation of techniques for positioning of samples, precision control of temperature, as well as the acquisition and interpretation of patterns of modulated optical interference signals. Along this work the theoretical models used, the computer codes, the electronic circuit drawings, and the mechanics of the apparatus, as well as measurements carried out with it, will be presented.

Los bacteriófagos son componentes abundantes y omnipresentes en muchos ambientes naturales, y el cuerpo humano no es la excepción. Del mismo modo que pasa en la naturaleza, los fagos en el cuerpo humano pueden desempeñar un papel importante en el control y la evolución de las poblaciones bacterianas, promoviendo la selección de ciertos tipos de bacterias e influyendo notablemente en la evolución de los genomas bacterianos mediante transferencia genética horizontal. Además, teniendo en cuenta su gran abundancia, podría preveerse que las partículas fágicas incluso lleguen a afectar a las bacterias presentes en muestras clínicas humanas, interfiriendo de esta manera con el diagnóstico microbiológico de diversas patologías infecciosas. El objetivo principal de la presente tesis doctoral fue evaluar la presencia de los bacteriófagos en biomas humanos. Específicamente, se evaluó la interferencia que pueden tener en pruebas de diagnóstico clínico, y su papel como reservorios y vehículos en la diseminación de genes de resistencia a antibióticos (ARGs) en la microbiota del tracto digestivo y respiratorio. Este trabajo se presenta en cuatro capítulos: (1) Los bacteriófagos presentes en muestras clínicas pueden interferir con las herramientas de diagnóstico microbiológico; (2) Genes de resistencia a antibióticos en partículas fágicas aisladas de heces humanas e inducidas de aislamientos bacterianos clínicos; (3) El fagoma fecal de individuos sanos y las variaciones causadas por el tratamiento con ciprofloxacina; (4) Genes de resistencia a antibióticos en partículas fágicas aisladas de esputos de pacientes con fibrosis quística. Los resultados derivados de esta tesis sugieren que la presencia de fagos en muestras humanas puede influir y sesgar los resultados de pruebas diagnósticas microbiológicas y moleculares. Además, se destaca el papel de las partículas fágicas como vehículos para la movilización y diseminación de resistencias a antibióticos, tanto en el microbioma intestinal de individuos sanos, como en el microbioma respiratorio individuos sanos y de pacientes con fibrosis quística. Las partículas fágicas pueden, por tanto, contribuir a la generación de bacterias multirresistentes, consideradas como un problema de salud mundial de primera magnitud.
Bacteriophages are abundant and ubiquitous components in many natural environments and the human body is not an exception. As in natural environments, phages in the human body can play an important role in the potential control and evolution of the bacterial populations, by promoting the selection of certain types of bacteria and by significantly influencing the evolution of bacterial genomes through horizontal gene transfer. Furthermore, considering their great abundance, it could be envisaged that phage particles can even affect the bacteria present in human clinical samples, interfering with the microbiological diagnosis of several infectious diseases. The main objective of this PhD thesis was to evaluate the presence of bacteriophages in human biomes. Specifically, it was evaluated the interference of phages in clinical diagnostic tests, and their role as reservoirs and vehicles in the dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs). This thesis is presented in four chapters: (1) Bacteriophages present in clinical samples can interfere with microbiological diagnostic tools; (2) Antibiotic resistance genes in phage particles isolated from human feces and induced from clinical bacterial isolates; (3) Fecal phageome of healthy individuals and variations caused by ciprofloxacin treatment; (4) Antibiotic resistance genes in phage particles isolated from sputum of cystic fibrosis patients. The results derived from this research suggest that the presence of phages in human samples can influence and bias the results of microbiological and molecular diagnostic tests. In addition, the role of phage particles as vehicles for the mobilization and dissemination of antibiotic resistance is highlighted, both in the intestinal microbiome of healthy individuals, and in the respiratory microbiome of healthy individuals and of cystic fibrosis patients. Therefore, phage particles can contribute to the generation of multiresistant bacteria, which are considered as a global health problem of the first magnitude.

As bactérias usam proteínas intracelulares de estocagem de ferro (ferritinas) que permitem acesso ao metal quando está em baixa quantidade. Neste trabalho, o papel das ferritina Bfr e Dps foi estudado através da análise de fenótipo de linhagens mutantes, e sua regulação foi estudada utilizando o gene repórter lacZ, em ensaios de atividade de b-galactosidase. Os resultados mostraram aumento de expressão de bfr em excesso de ferro, e que este gene é positivamente regulado por Fur. A expressão de dps teve aumento em carência de ferro e na fase estacionária. Ensaios de expressão nas linhagens mutantes DoxyR, DsRNA1 e DsRNA2, mostraram diferenças nos níveis de expressão em comparação aos atingidos na linhagem selvagem. O fator sigma ECF SigJ é importante para níveis máximos de expressão de bfr e o fator SigT para máxima expressão de dps. Foram deletadas as regiões codificadoras de bfr e dps separadamente, ou ambas. Os resultados mostraram que o mutante Ddps e o mutante duplo apresentaram maior sensibilidade a H2O2, tendo a linhagem Dbfr padrão similar à linhagem NA1000. O ensaio de quantificação de ferro mostrou que as ferritinas têm papel equivalente na estocagem de ferro intracelular.
Bacteria utilize intracellular iron storage proteins (ferritins) that allow access to the metal when it is present in low amount. In this study the role of ferritins Bfr and Dps was studied by analyzing the phenotype of mutant strains, and their regulation was studied using the lacZ reporter gene, in b-galactosidase activity assays. The results showed increased expression of bfr in iron excess, and that this gene is positively regulated by Fur. dps expression was increased under iron deficiency and in the stationary phase. Expression assays in the mutant strains DoxyR, DsRNA1 and DsRNA2 showed differences in expression levels compared to wild type. ECF sigma factor SigJ is important for maximum levels of bfr expression and SigT for maximal dps expression. The coding regions of bfr, dps or both have been deleted. The results showed that the Ddps and double mutant strains showed increased susceptibility to H2O2, and Dbfr showed a similar pattern to the NA1000 strain. The iron concentration determination showed that both ferritins play equivalent roles in intracellular iron storage.