01 - Doutorado - Biotecnologia

URI Permanente para esta coleção

http://repositorio.uel.br/handle/123456789/43

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 32

Aproveitamento do bagaço de laranja para extração de materiais rico sem celulose empregando-se diferentes métodos físicos e químicos
(Universidade Estadual de Londrina, 2021-03-19) Mantovan, Janaina; Oliveira, Suzana Mali de; Camilios Neto, Doumit; Gasparin, Fabiana Guillen Moreira; Debiagi, Flávia; Moreira, Amanda Aleixo
Resumo: O bagaço de laranja é um resíduo lignocelulósico abundante no Brasil e pouco explorado como matéria-prima para a obtenção de celulose e nanocelulose. O presente estudo teve como objetivos empregar diferentes combinações de tratamentos químicos (hidróxido de sódio, ácido peracético, ácido sulfúrico e peróxido alcalino) e físicos (explosão a vapor em autoclave, ultrassonicação e extrusão), realizados preferencialmente em processos de etapa única, para a extração de celulose do bagaço de laranja e, ainda, caracterizar os materiais obtidos de acordo com sua composição, morfologia, cristalinidade, estabilidade térmica, capacidade de absorção de água e óleo, solubilidade, capacidade de intumescimento e isotermas de sorção. Nanocelulose também foi produzida e caracterizada quanto à sua composição, morfologia e cristalinidade. O teor de celulose dos materiais obtidos pelas diferentes combinações de processos variou de 12,1 a 85,4%, com rendimentos de 60,5 a 100% em relação ao conteúdo inicial de celulose no bagaço de laranja. Os tratamentos em etapa única resultaram em materiais com maiores teores e rendimentos de celulose, reduzindo os tempos de reação e a quantidade de reagentes químicos empregados quando comparados aos processos convencionais, geralmente realizados em várias etapas. O tratamento em etapa única combinando tratamento alcalino e explosão a vapor em autoclave foi o mais eficiente na obtenção de um material com maior teor de celulose, maior cristalinidade e estabilidade térmica. Os tratamentos químicos combinados à ultrassonicação foram os menos eficazes na obtenção de materiais ricos em celulose. O processo de extrusão foi considerado efetivo para a obtenção de matérias ricos em celulose. A nanocelulose obtida apresentou 60% de cristalinidade e 100% de celulose, com rendimento de 4,4% (g/100g de bagaço). As propriedades funcionais dos materiais foram afetadas principalmente por sua cristalinidade e morfologia da superfície. Os materiais à base de celulose obtidos neste estudo podem ser usados como fonte de fibras em produtos alimentícios, como substratos em processos de fermentação, e também podem ser usados para obter nanocelulose conforme realizado neste estudo.
Hidrogéis biopoliméricos obtidos por extrusão reativa para aplicação agrícola
(2022-02-23) Marim, Beatriz Marjorie; Oliveira, Suzana Mali de; Oliveira, André Luiz Martinez de; Debiagi, Flavia; Carvalho, Fabíola Azanha de; Carvalho, Gizilene Maria de
Hidrogéis são classificados como estruturas tridimensionais constituídas por polímeros reticulados que têm a capacidade de absorver e liberar, controladamente, grandes quantidades de água, nutrientes e substâncias iônicas, sem se dissolver. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver hidrogéis à base de misturas biopoliméricas de amido de mandioca, celulose e gelatina para aplicações agrícolas como agentes de retenção de água. Inicialmente, o amido de mandioca foi modificado quimicamente via extrusão reativa utilizando-se o ácido cítrico (CA) e o ácido tartárico (TA) como agentes reticulantes. A celulose extraída da casca de aveia foi modificada via extrusão reativa, trimetafosfato de sódio (STMP) e ácido tartárico (TA) foram empregados como agentes reticulantes. Foram produzidos hidrogéis a partir das misturas de amido modificado, celulose modificada e gelatina. O processo de extrusão reativa foi eficaz na modificação química do amido e da celulose. Os resultados confirmaram a modificação química das cadeias poliméricas através do aparecimento de uma nova banda nos espectros de FTIR em 1730 cm-1 associada aos grupos carbonila das ligações ésteres formados para os amidos modificados com CA e TA em diferentes concentrações (2,5 a 20 g ácido/100 g amido). Foram obtidos amidos modificados com graus de substituição entre 0,023 a 0,365. A difração de raios-X indicou que a extrusão reativa resultou no desaparecimento de picos de difração do amido nativo, as amostras do amido reticulado apresentaram índices de cristalinidade variando de 8 a 11%. A análise morfológica mostrou que a estrutura granular do amido original foi perdida e substituída por uma estrutura mais áspera e irregular. A capacidade de retenção de água e a solubilidade dos amidos modificados obtidos por extrusão reativa foram superiores às do amido nativo e da amostra de controle (extrusadas sem os agentes de reticulação). No caso da celulose, o processo de extrusão reativa para reticulação com TA e STMP também foi eficaz, e os resultados confirmaram a modificação das cadeias poliméricas através do aparecimento de uma nova banda em 1735 cm-1, associada aos grupos carbonila das ligações ésteres que foram formadas nas amostras modificadas com TA. A modificação da celulose por extrusão reativa não alterou a morfologia e a cristalinidade das amostras. Os índices de cristalinidade (IC) variam de 42 a 33%, e as amostras modificadas apresentaram maior afinidade por solventes não polares em testes de molhabilidade, também confirmando a reticulação com TA e STMP. Quando foram produzidos pellets de hidrogel com a mistura de celulose, amido e gelatina, foi obtido um material poroso, com capacidade de retenção de água em diferentes pHs acima de 530%. Este estudo mostrou que a extrusão reativa foi eficiente tanto para a modificação do amido e da celulose, quanto na produção de hidrogéis no formato de pellets para serem empregados na agricultura como retentores de água, com as vantagens de simplicidade, baixa geração de efluentes, tempos de reação curtos e fácil adaptação para escala industrial.
Ramnolipídeos: desenvolvimento de biorreator e funcionalização de biocurativo de celulose bacteriana
(2022-09-30) Conceição, Karen Stefany; Camilios Neto, Doumit; Debiagi, Flávia; Arias, Mônica Vicky Bahr; Oliveira, Suzana Mali de; Spinosa, Wilma Aparecida; Tischer, César Augusto
Biomateriais são materiais destinados a avaliar, melhorar, tratar, aumentar ou substituir qualquer tecido, órgão ou função do corpo, de forma parcial ou total. A celulose bacteriana (CB) é um biopolímero sintetizado por algumas bactérias aeróbias, que forma uma rede de nanofibras quimicamente puras, não tóxicas e biocompatíveis. As membranas de celulose bacteriana são utilizadas como curativo, servindo de barreira física e fornecendo umidade ideal tanto para feridas secas como exsudativas. No entanto, na ausência de funcionalização, não apresentam atividade antimicrobiana, o que restringe, pelo mesmo parcialmente, o espectro de utilização. Estratégias de funcionalização de CB com moléculas que apresentem propriedades farmacológicas (e.g., atividade antimicrobiana), tanto por interações físicas como por ligações químicas, vêm sendo testadas. Os ramnolipídeos (RL) são biossurfactantes glicolipídicos naturais de alta performance tensoativa, biodegradáveis e que apresentam ainda, atividade cicatrizante e antimicrobiana sobre bactérias Gram-positivas, Gram-negativas, fungos e leveduras. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver dois protótipos: (i) um biorreator de bancada para produção de ramnolipídeos por fermentação estática em suporte de membrana de celulose bacteriana e (ii) um curativo biocompatível e biofuncional com a incorporação de ramnolipídeos a membrana de celulose bacteriana (CB-RL). Os experimentos de produção de ramnolipídeos, pelo protótipo de biorreator de bancada desenvolvido, sugeriram um potencial de ampliação de escala tanto por empilhamento como por incrementos no diâmetro das “unidades de cultivo”. Adicionalmente, os resultados indicaram a não necessidade de sistema de aeração forçada e a utilização de extrato aquoso de torta de milho promoveu um incremento de 4 vezes produção. O protótipo de curativo (CB-RL) foi submetido a análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier que indicaram a presença da estrutura ramnolipídica, com anéis ramnose e longas cadeias de hidrocarbonetos. Análises de microscopia eletrônica de varredura mostraram que a incorporação de ramnolipídeos nas membranas não alterou a estrutura da rede de nanofibras, enquanto, análises termogravimétricas indicaram que a presença destes não afetou a estabilidade térmica das membranas. Cultivo celulares mostraram que células epiteliais aderiram, cresceram e se proliferaram sobre a membrana com o biossurfactante, sugerindo ausência de efeito citotóxico das membranas modificadas. Análises, in vivo, do efeito terapêutico do protótipo de curativo, foram analisados na rotina cirúrgica do Hospital Veterinário da UEL, mostraram boa granulação do tecido, ausência de infecção e rápida cicatrização. O presente trabalho reportou o desenvolvimento de um protótipo de biorreator de fermentação estática, em escala de bancada, com potencial de escalonamento - em um processo simples e de baixo custo operacional; e um biomaterial alternativo para a área biomédica (CB-RL), obtido por fontes naturais, biocompatível e com potencialmente curativo de feridas contaminadas
Produção, extração e purificação de compostos bioativos de Pseudomonas aeruginosa e aplicação de di-ramnolipídeos em modelos murinos de dor e inflamação
(2023-01-25) Wessel, Kamila Byanca Baldin; Vignoli, Josiane Alessandra; Amador, Ismael Rodrigues; Alves, Luis Paulo Silveira; Melo, Marcelo Rodrigues de; Martinez, Renata; Casagrande, Rúbia
Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria Gram-negativa versátil, um patógeno oportunista capaz de sintetizar e excretar uma gama de metabólitos, conferindo uma habilidade única de interação com o ambiente e hospedeiro. Entre estes metabólitos, estão os ramnolipídeos e as fenazinas, classes de moléculas de interesse para diferentes ramos industriais. Estes compostos são produzidos de forma regulada por um mecanismo de comunicação celular conhecido como quorum sensing (QS). Esse mecanismo de regulação atua por meio de duas classes de moléculas sinalizadoras, acil-homoserinolactonas e quinolonas, que exercem papéis fundamentais na coordenação da expressão gênica do patógeno. Entre as quinolonas a 4-hidroxi-2-heptil-quinolona (HHQ) e a 2-heptil-3,4-hidroxi-quinolona (PQS) são as principais moléculas. Outra molécula, potencialmente sinalizadora, recentemente descoberta é o aeruginaldeído, entretanto pouco se sabe sobre as possíveis atividades deste composto. Essa miríade de sinalizadores e metabólitos apresenta papel central durante a infecção causada por P. aeruginosa, regulando tanto a expressão de fatores de virulência da bactéria como modulando a resposta do sistema imune do hospedeiro. Na área farmacológica, há uma busca por ativos efetivos e que não provoquem efeitos colaterais, tais como medicamentos anti-inflamatórios. A dor de origem inflamatória é um sintoma comum a diversas patologias, e atualmente o controle da dor ocorre principalmente da utilização de medicamentos anti-inflamatórios não-esteroidais (AINEs), mas que, usualmente, apresentam efeitos colaterais. Considerando a necessidade de novas abordagens terapêuticas o objetivo do presente trabalho foi desenvolver processos de produção, extração e purificação de fenazinas, aeruginaldeído e PQS produzidos por fermentação submersa de P. aeruginosa PAO1; e investigar o potencial terapêutico de di-ramnolipídeos purificados em modelos murinos de dor e inflamação. A produção dos metabólitos por P. aeruginosa PAO1 ocorreu em meio de sais e glicerol, com e sem caseinato de sódio. A extração ácido-base foi realizada com clorofórmio em quatro pHs, e com acetato de etila em dois pHs. As purificações ocorreram por cromatografia em camada delgada preparativa e por extração em fase sólida. Os principais compostos obtidos com pureza compatível para testar suas possíveis propriedades foram PQS, aeruginaldeído, fenazina-1-carboxiamida, ácido fenazina-1-carboxílico e quinolina 2-hidroximetil-4-quinolinol. Assim, o presente trabalho demonstrou grande relevância no isolamento de bioativos com possíveis propriedades biológicas de interesse para aplicação nas indústrias farmacêutica e cosmética. Ademais, di-ramnolipídeos purificados de P. aeruginosa PAO1 apresentaram efeitos analgésicos e anti-inflamatórios em modelos murinos de dor e inflamação, uma vez que inibiram comportamentos de dor induzidos pela carragenina, formalina e ácido acético, assim como reverteram o infiltrado leucocitário no tecido e inibiram o recrutamento leucocitário e a produção de ânion superóxido no peritônio, ambos induzidos por carragenina.
Soforolipídios: produção sustentável e aplicação no desenvolvimento de nanopartículas e filmes biodegradáveis antimicrobianos
(2023-02-16) Silveira, Victória Akemi Itakura; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone; Oliveira, Suzana Mali de; Rocha, Cristiani Baldo da; Kobayashi, Renata Katsuko Takayama; Pedrão, Mayka Reghiany
Soforolipídios têm se destacado como a classe de biossurfactantes com maior potencial para aplicação comercial, devido seus altos rendimentos de produção e por apresentar múltiplas propriedades, destacando a sua potente ação antimicrobiana. Apesar disso, os altos custos relacionados ao seu processo de produção ainda são um obstáculo para sua competitividade econômica. Assim, a utilização de resíduos agroindustriais pode levar a uma queda considerável do valor, além de contribuir para uma economia circular e sustentável. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo produzir soforolipídios a partir de substratos de primeira e segunda geração, desenvolver nanopartículas de prata utilizando soforolipídios (AgNP-SL) e filmes biodegradáveis antimicrobianos de ácido polilático e amido, para aplicações em embalagens de alimentos. A melhor condição da hidrólise enzimática dos resíduos alimentares foi obtida com concentração de 1% (m/v) de amilase, protease e lipase por 2h a 30 ºC, atingindo uma liberação máxima de glicose de 40 g/L. Esse hidrolisado foi utilizado para produção de soforolipídios, obtendo-se uma produção de 134,8 g/L, rendimento de 0,34 g/g e produtividade de 0,85 g/L/h ao final de 160 h, valores estes comparáveis com a fermentação de primeira geração que obteve 144,1 g/L de soforolipídios, rendimento de 0,23 g/g e produtividade de 0,79 g/L/h. Posteriormente, filmes de ácido polilático com soforolipídios foram desenvolvidos, demonstrando que o biossurfactante atuou como agente plastificante, melhorando a elasticidade e flexibilidade dos filmes, assim como conferiu propriedades antimicrobianas contra Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella spp. A síntese de AgNP-SL gerou nanopartículas com boa estabilidade coloidal, distribuição homogênea e com atividade antibacteriana contra Escherichia coli e S. aureus. A incorporação de AgNP-SL em filmes nanocompósitos de amido resultou em filmes com atividade antimicrobiana contra E. coli, S. aureus e Salmonella spp., a qual foi potencializada pela adição combinatória com ácido tartárico. Os resultados encontrados comprovam a viabilidade e o enorme potencial dos resíduos de alimentos como substrato alternativo para a produção de soforolipídios, não apenas pelo custo-benefício, mas também para contribuir com um bioprocesso mais sustentável. Os soforolipídios também demonstraram seu carácter multifuncional, podendo atuar na síntese biológica de nanopartículas, como também como agente bioativo em filmes, sendo utilizado para melhorar as propriedades estruturais e antimicrobianas no controle eficaz de patógenos de origem alimentar.
Biocompósitos obtidos a partir de polímeros biodegradáveis e resíduos lignocelulósicos.
(2023-09-01) Pereira, Jéssica Fernanda; Oliveira, Suzana Mali de; Colodi, Franciely Grose; Montovan, Janaina; Carvalho, Gizilene Maria de; Shirai, Marianne Ayumi
A pesquisa e desenvolvimento de novos produtos biodegradáveis e provindos de fonte renovável tem aumentado nos últimos anos atendendo à uma tendência de mercado, tanto em função da maior compreensão dos consumidores em relação à procedência das matérias-primas, como dos processos empregados na sua manufatura. Com base nisso, novas estratégias tecnológicas têm sido utilizadas no desenvolvimento de novos produtos e processos que resultem em menores impactos ambientais. No presente trabalho, o objetivo geral foi produzir e caracterizar biocompósitos na forma de hidrogéis (filmes) a partir de misturas de gelatina, celulose extraída da casca de aveia, e goma xantana, assim como, filmes à base de poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV), poli (adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT), e fibras de cânhamo, com vistas à sua aplicação na área cosmética e de alimentos, respectivamente. Com base nisto, a primeira etapa do presente estudo consistiu na produção e caracterização dos hidrogéis. Inicialmente, a celulose da casca de aveia foi extraída utilizando o ácido peracético como agente de deslignificação, e os ácidos cítrico e succínico foram empregados para modificação da celulose como agentes esterificantes em diferentes concentrações (0, 5, 12,5 e 20%) empregando-se o processo de extrusão reativa. Os resultados mostraram que a esterificação ocorreu em todas as amostras para ambos os ácidos, e que as amostras modificadas apresentaram maior hidrofobicidade, porém não sofreram alteração quanto à sua estrutura morfológica ou padrão de cristalinidade. Este estudo mostrou ser possível modificar a celulose através da reação com ácidos orgânicos utilizando um processo simples e ecologicamente correto baseado na extrusão reativa, que possui baixa geração de efluentes, tempos de reação curtos, e é escalonável para larga escala. Em seguida, amostras de celulose nativa e modificada foram empregadas como reforço em matrizes de gelatina e goma xantana para obtenção de hidrogéis na forma de filmes pelos processos de extrusão reativa e termoprensagem. A estratégia empregada neste estudo para obter os hidrogéis foi eficaz, resultando em materiais com propriedades promissoras para serem usados como formas farmacêuticas em potencial para liberação de compostos ativos em produtos cosméticos. A goma xantana atuou como um agente de reticulação alternativo na formação da matriz polimérica, resultando em hidrogéis que apresentaram intumescimento dependente do pH, e os maiores valores foram obtidos em pH 4, variando de 5,3 a 7,9 g/g. A celulose nativa ou modificada atuou como agente de reforço para os hidrogéis, aumentando a estabilidade térmica e a resistência à tração dos filmes quando empregada no nível mais alto (7%). Maior teor de celulose também resultou em maior capacidade de adsorção de água e permeabilidade ao vapor de água dos hidrogéis. Na segunda etapa, fibras de cânhamo (Cannabis sativa) foram caracterizadas quanto ao seu teor de proteínas, lipídios, umidade e lignina, e foram utilizadas na produção de filmes biodegradáveis a partir de misturas contendo diferentes concentrações de PHBV e PBAT, com a adição de cera de abelha ou de carnaúba. Os filmes foram produzidos por extrusão e termoprensagem, e foram caracterizados por suas propriedades mecânicas, ângulo de contato, MEV e permeabilidade ao vapor de água. A incorporação das fibras de cânhamo resultou em filmes com maior permeabilidade ao vapor de água e menor resistência mecânica em comparação aos materiais sem adição das fibras. Os filmes com a adição das ceras apresentaram propriedades mecânicas semelhantes às dos filmes preparados sem a cera, mas exibiram ângulo de contato significativamente maior (89º), e ainda, menor permeabilidade ao vapor de água, indicativo de sua maior hidrofobicidade. De forma geral, nas duas etapas deste estudo, tanto a celulose nativa ou modificada extraída da casca de aveia, como as fibras de cânhamo, resultaram em reforço das matrizes poliméricas obtidas, assim como, os processos empregados se mostraram adequados para a produção dos biocompósitos obtidos, que podem ser considerados como alternativas em potencial para a aplicação nos setores cosméticos e de alimentos.
Aplicação do soforolipídio de Starmerella bombicola como aditivo natural em produtos cárneos embutidos
(2024-03-04) Kaiser, Tania Regina; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone; Oliveira, Suzana Mali de; Shirai, Marianne Ayumi; Rocha, Cristiani Baldo da; Coró, Fábio Augusto Garcia; Pedrão, Mayka Reghiany
Os soforolipídios são moléculas anfifílicas naturais e sustentáveis, produzidos pela levedura Starmerella bombicola apresentando várias vantagens sobre os surfactantes químicos como alta biodegradabilidade, diversidade de propriedades biológicas e características renováveis. Além disso, apresentam atividades antimicrobiana, antioxidante e emulsificante. Desta forma, o objetivo deste estudo foi aplicar pela primeira vez o soforolipídio em salsicha de frango em sua forma natural e também desenvolver microcápsulas com soforolipídios, utilizando a maltodextrina e goma arábica como material de parede, para aplicação de um novo ingrediente para a indústria alimentícia. Neste estudo foram desenvolvidas formulações de salsichas de frango com suplementação de 0,008%, 0,024%, 0,040% e 0,060% de soforolipídios. avaliando sua influência nos produtos através do perfil de textura (TPA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), estabilidade oxidativa (TBARS) e qualidade microbiológica sobre os microrganismos Salmonella spp., Clostridium perfringens, E. coli e Estafilococos coagulase positiva. Para obtenção das microcápsulas foi utilizado o método de spray drying em duas formulações contendo 6 e 9g de soforolipídios. As formulações foram caracterizadas quanto a eficiência e rendimento de encapsulamento, tamanho de partícula, potencial zeta, índice de polidispersidade e morfologia. As análises microbiológicas mostraram que os soforolipídios induziram uma redução significativa na contaminação por Clostridium perfringens e diminuíram as taxas de oxidação lipídica quando comparados ao controle (salsichas com sais de cura). A formulação com 0,060% de soforolipídios apresentou diferença significativa em resistência, dureza, adesividade, gomosidade e mastigabilidade em comparação com a formulação controle. As salsichas com adição de soforolipídios apresentaram massa menos porosa e com menos fissuras, melhorando a estrutura das salsichas. Posteriormente, microcápsulas de soforolipídios foram produzidas e os resultados mostraram que a formulação contendo 9g de soforolipídio apresentou maior resultado de rendimento (59,33%) e melhor resultado de eficiência de encapsulamento (38,1%) com tamanho das partículas de 1,432±89µm, entretanto, o seu valor de potencial zeta foi considerado minimamente estável (-7,75 mV). A formulação com 6g de soforolipídio apresentou 36,70% e 18,1% para rendimento e eficiência de encapsulamento respectivamente. Os resultados encontrados demonstraram que a utilização dos soforolipídios melhorou as propriedades microbiológicas, antioxidantes e físico-químicas das salsichas de frango. Também foi demostrada a viabilidade para microencapsulação do soforolipídio, sendo uma alternativa inovadora para substituir os conservantes usuais na indústria alimentícia, uma vez que o soforolipídio apresenta propriedades biológicas eficientes como antimicrobiano, antioxidante e emulsificante natural
Diversidade e taxonomia de estirpes isoladas de nódulos de duas espécies de feijão cultivadas em solos de biomas do Mato Grosso do Sul, Brasil
(2024-03-11) Moura, Fernanda Terezinha; Hungria, Mariangela; Vittia, Luisa Caroline Ferraz Helene; Klepa, Milena Serenato; Ribeiro, Renan Augusto; Ercole, Tairine Graziella; Klepa, Milena Serenato
As bactérias diazotróficas, classificadas em associativas, endofíticas e simbióticas (rizóbios), se associam com diferentes espécies vegetais e possuem a capacidade de realizar a Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN), processo enzimático no qual o nitrogênio atmosférico (N2) é convertido em amônia (NH3). Os rizóbios, em particular, são amplamente estudados devido à sua heterogeneidade em gêneros e espécies e à sua capacidade de estabelecer simbiose com plantas leguminosas, resultando na formação de nódulos, principalmente nas raízes das plantas, onde ocorre a FBN. Contudo, grande parte da diversidade microbiana, incluindo os rizóbios, ainda é pouco conhecida, especialmente no Hemisfério Sul. Neste trabalho, dois estudos empregaram uma abordagem polifásica de análises para avaliar a diversidade e caracterizar taxonomicamente grupos de estirpes isoladas de nódulos de duas espécies de leguminosas. O Estudo I avaliou a diversidade de 89 estirpes isoladas de nódulos de feijão-caupi (Vigna unguiculata) inoculados com solos de seis aldeias indígenas do estado do Mato Grosso do Sul (MS), abrangendo os biomas Cerrado e Pantanal. Foram realizadas a caracterização morfofisiológica, análise de perfil genético por BOX-PCR e o sequenciamento e análise filogenética do gene 16S RNAr. Na análise de BOX-PCR foi verificada alta diversidade genética entre as estirpes, com a formação de 20 grupos e 23 estirpes ocupando posições únicas. Na análise do gene 16S RNAr, as estirpes foram classificadas em dez gêneros (Agrobacterium [47], Ancylobacter [2], Burkholderia [12], Ensifer [1], Enterobacter [1], Mesorhizobium [1], Microbacterium [1], Paraburkholderia [1], Rhizobium [22] e Stenotrophomonas [1]), distribuídos em quatro classes bacterianas. No Estudo II foi realizada uma análise polifásica com 13 estirpes de Rhizobium isoladas de nódulos de feijoeirocomum (Phaseolus vulgaris L.) provenientes de solos de três biomas (Cerrado, Mata Atlântica e Pantanal) do MS. Com base na filogenia do gene 16S RNAr, as 13 estirpes foram divididas em dois grandes clados, sete em Rhizobium etli e seis em Rhizobium tropici. A análise de sequência multilocus (Multilocus Sequence Analysis - MLSA) utilizando quatro genes housekeeping (glnII, gyrB, recA e rpoA) corroborou com a alocação filogenética das estirpes na árvore do 16S RNAr. A identidade média de nucleotídeos (Average Nucleotide Identity - ANI) e a hibridização DNA-DNA digital (HDDd) apresentaram valores abaixo do limiar de delimitação de espécies quando comparados com as estirpes tipo das espécies descritas do gênero, variando de 81,84 a 92,50% e 24,0 a 50,7%, respectivamente. Além disso, outras características fenotípicas, genotípicas e simbióticas foram avaliadas e, com os resultados obtidos, foi possível descrever cinco novas espécies, “Rhizobium atlanticum”, “Rhizobium aureum”, “Rhizobium centroccidentale”, “Rhizobium cerradonense” e “Rhizobium pantanalense”. Algumas estirpes do Estudo II ficaram próximas de estirpes tipo descritas, mas sem genoma disponível, o que possibilitou a publicação do anúncio de genoma de Rhizobium calliandrae CCGE524T e Rhizobium mayense CCGE526T. Os resultados encontrados contribuem para o avanço no conhecimento sobre a diversidade dos rizóbios em solos brasileiros, destacando o país como uma região de elevada diversidade bacteriana. Além disso, ressaltam a importância de investigações contínuas para explorar a diversidade microbiana em outros biomas brasileiros, visando tanto a preservação da biodiversidade, quanto o aprimoramento de práticas agrícolas sustentáveis.
Nova via de síntese eco-amigável para acetilação da celulose extraída da casca de café
(2025-08-05) Paiva, Mayara Thamela Pessoa; Oliveira, Suzana Mali de; Marim, Beatriz Marjorie; Debiagi, Flávia; Beluci, Natália de Camargo Lima; Doi, Suely Mayumi Obara
A presente tese propõe uma nova rota de síntese eco-amigável para obtenção de acetato de celulose (AC), utilizando como matéria-prima a celulose extraída da casca de café, um resíduo agroindustrial abundante no Brasil. O estudo se baseia nos princípios da química verde, buscando minimizar o uso de solventes tóxicos e catalisadores convencionais, como o ácido sulfúrico, que geram efluentes agressivos ao meio ambiente. Foram desenvolvidos dois processos distintos de acetilação assistida por micro-ondas: um totalmente livre de catalisador e solvente, e outro utilizando iodo como catalisador alternativo. A celulose foi extraída por meio de um processo de branqueamento com ácido peracético, resultando em um material com aumento de 127,15% no teor de celulose e redução de 82,5% no teor de lignina. As amostras acetiladas foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de prótons (¹H-NMR) e titulação química, permitindo a determinação do grau de substituição (GS). Os valores de GS variaram entre 0,32 e 2,32, conforme o método de análise empregado. Independentemente do GS, as amostras apresentaram evidências da reação de acetilação, como a presença de bandas típicas de ésteres em torno de 1750 cm⁻¹ (FTIR), sinais em 2,0 ppm (¹H-NMR) e mudanças no perfil de solubilidade. Os resultados indicam que a irradiação por micro-ondas é uma técnica eficiente para promover a modificação da celulose, mesmo na ausência de catalisadores, representando uma alternativa promissora e sustentável para a síntese de derivados de celulose com aplicações em diversas áreas industriais e biotecnológicas
Efeitos antimicrobiano e cicatrizante de ramnolipídeos de Pseudomonas aeruginosa e citral aplicados em tilápia do nilo (Oreochromis niloticus)
(2025-08-07) Yamachita, Andrei Lincoln; Camilios, Josiane Alessandra Vignoli; Dall Agnol, Alais Maria; Sartori, Daniele; Gaeta, Marcos Letaif; Melo, Marcelo Rodrigues de; Pereira, Ulisses de Pádua
A Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é um dos peixes mais produzidos no Brasil. Alguns dos motivos para essa grande produção é a excelente capacidade de adaptação às diversas condições de cultivo no Brasil e suas características zootécnicas, além da carne com altas características nutricionais. Um dos maiores desafios na piscicultura são os impactos causados pelo estresse em peixes, durante as etapas de transporte, manuseio e altas densidades de estocagem. O estudo teve como objetivo demonstrar os efeitos dos ramnolipídeos produzidos por Pseudomonas aeruginosa, e citral extraído do capim limão, (metabólitos que apresentam atividades antimicrobianas, anti-inflamatórias e cicatrizantes), na piscicultura e desenvolver novos métodos aplicáveis a manejos estressantes. Para isso foram realizados testes in vitro e in vivo e foram observados resultados sobre a atividade bactericida e de toxicidade em peixes. Inicialmente foi realizado um teste de Concentração Inibitória Mínima (CIM) para avaliar os efeitos antimicrobianos dos ramnolipídeos, citral e ramnolipídeos associados a citral em bactérias sensíveis e multirresistentes (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella spp., Vibrio fluvialis, Enteroccocus spp., Acinetobacter baumannii, Edwardsiella tarda, Chryseobacterium spp., Plesiomonas shigelloides, Flavobacterium odoratum, Citrobacter braakii, Citrobacter youngae, Salmonella, Aeromonas hydrophila, Streptococcus spp. e Lactococcus spp.) pertencentes a bacterioteca do Laboratório de Bacteriologia em Peixes da UEL (LABBEP). O experimento de toxicidade teve como objetivo avaliar o efeito de toxicidade do ramnolipídeo por banho de imersão, em que foram testadas concentrações de ramnolípideo (5000 mg/L; 500mg/L; 250 mg/L e 125 mg/L) e a associação com citral (100 mg/L; 50 mg/L e 25 mg/L) e um grupo controle durante 14 dias. Os animais passaram por um período de adaptação e foram mensurados o peso final de cada grupo. Não foram encontrados valores de CIM para ramnolipídeos. Para citral variaram entre 39,06 mg/mL para Staphylococcus aureus até >10 mg/mL para E.coli e Plesiomonas shigelloides. Para o teste de toxicidade, os animais toleraram a concentração de 100 mg/L de ramnolipídeo e a concentração de 25 mg/L de citral, onde não houve mortalidade, entretanto foi observado uma redução no peso final (RL: 31 g, Citral + RL: 36,6g e Controle: 49,3 g). Para o experimento de cicatrização, foram testadas concentrações de ramnolipídeo (50 mg/L; 25 mg/L); ramnolipídeo combinado com citral (25:25 mg/L) e um grupo controle. Não foram encontradas diferenças significativas no processo de cicatrização, para nenhum dos grupos avaliados. O efeito antimicrobiano dos di-ramnolipídeos, foram pouco efetivos, porém o citral demonstrou efeito satisfatório e foram seguros para a utilização em tilápias do Nilo nas doses de 100 mg/L e 25 mg/L respectivamente
Redução de Aspergillus sp. por extratos de Alium sativum após fermentação por Bacillus subtilis
(2025-09-25) Landgraf, Dâmaris Cristine; Sartori, Daniele; Gasperini, Alessandra Marcon; Albuquerque, Patricia Melchionna; Guergoletto, Karla Bigetti; Gasparin, Fabiana Guillen Moreira
Resumo: O Brasil é um dos maiores produtores de milho, esta cultura e a de alho sofrem com a contaminação fúngica por gêneros como Aspergillus, Fusarium e Penicillium. Essas infecções acarretam perdas econômicas e representam riscos à saúde humana devido à produção de micotoxinas. Nesse contexto, o biocontrole surge como uma alternativa. O presente trabalho teve como objetivos identificar a linhagem bacteriana Bacillus sp. UELAsF4.66, avaliar sua suscetibilidade a antibióticos e desenvolver uma estratégia de biocontrole, utilizando extratos obtidos da fermentação de bulbilhos de alho, para reduzir a contaminação por Aspergillus flavus/oryzae UELZm4.106 em grãos de milho. A identificação da linhagem de Bacillus sp. UELAsF4.66 foi realizada com base nos genes rRNA 16S, rpoB e gyrA, além da avaliação de sua suscetibilidade a 11 antibióticos. O processo de fermentação dos bulbilhos recém-colhidos por Bacillus sp. foi realizado por 3 e 7 dias em condições aeróbias e microaeróbias. Os extratos líquido (EL) e sólido (ES) foram caracterizados quanto a parâmetros como pH, contagem de células, produção de ácidos orgânicos e perfil de compostos voláteis, incluindo compostos sulfurados associados à atividade antimicrobiana. Posteriormente, os extratos com maior potencial inibitório foram selecionados em ensaios de cultura pareada in vitro contra o fungo e, em seguida, utilizados na formulação de emulsões para avaliação de sua eficácia em grãos de milho inoculados artificialmente. A análise molecular identificou a linhagem UELAsF4.66 como Bacillus subtilis, que se mostrou suscetível a todos os antibióticos testados. A fermentação foi eficaz, resultando na redução do pH (4,89) e aumento da contagem de células/mL (7,71 log células/mL). Foi verificado o acúmulo de ácidos orgânicos, com destaque para os ácidos lático e butírico. A análise de compostos voláteis confirmou a presença de compostos sulfurados e identificou o 2,3-butanodiol como principal metabólito. Os extratos apresentaram atividade antifúngica, com inibição do crescimento de A. flavus/oryzae em até 20,45 %. A emulsão final desenvolvida demonstrou alta inibição, atingindo 96,5 % de inibição do fungo em grãos de milho em condições artificialmente inoculadas. Os resultados evidenciam que a linhagem de B. subtilis UELAsF4.66 é capaz de utilizar os bulbilhos de alho como substrato durante a fermentação, sendo acumulados metabólitos com potencial atividade antifúngica. Os extratos e emulsões desenvolvidas são uma alternativa promissora para o desenvolvimento de soluções de biocontrole para reduzir o crescimento de A. flavus/oryzae em grãos de milho.
Produção de lipases a partir do resíduo de malte
(2026-06-19) Moreira, Jeferson Henrique; Sartori, Daniele; Rocha, Cristiani Baldo da; Colodi, Franciely Grose; Diniz, Thais Kotelok; Paulo, Eloiza Aparecida
Resumo: As lipases são enzimas amplamente exploradas pela indústria. Atualmente, essas enzimas são obtidas em sua grande maioria, por microrganismos, dos quais se destacam os fungos filamentosos. Espécies do gênero Aspergillus apresentam relevância na produção de lipases, entretanto, outros gêneros como Talaromyces podem apresentar potencial de produção, mas têm sido pouco explorados. Entre as estratégias de produção, a fermentação em estado sólido (FES), permite o aproveitamento de resíduos agroindustriais, contribuindo para redução de custos e de impactos ambientais. O resíduo de malte é gerado em grande quantidade pela indústria cervejeira e destaca-se como um substrato promissor em razão da sua composição rica em açúcares, fibras e proteínas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar lipases por FES utilizando o resíduo de malte como substrato e quatro linhagens de fungos filamentosos: as linhagens selvagens de Talaromyces sp. UELSr 9.20 e Aspergillus welwitschiae UELAs 15.262 e duas linhagens mutantes desse isolado, A. welwitschiae UELAs 15.262/35 e A. welwitschiae UELAs 15.262/50. Os resultados da análise filogenética obtidos com base na região parcial ITS e ß-tubulina (BenA) demonstraram que Talaromyces sp. UELSr 9.20 revelou alta similaridade com a espécie Talaromyces rubidus. A FES conduzida a 35 °C por 6 dias para as linhagens de A. welwitschiae e a 28 °C por 10 dias para T. rubidus UELSr 9.20, indicou produção de lipases por todas as linhagens (441,42 U/g – T. rubidus UELSr 9.20, 506,34 U/g - A. welwitschiae UELAs 15.262, 545,23 U/g - UELAs 15.262/35 e 397,62 U/g - UELAs 15.262/50). O perfil eletroforético entre as linhagens de A. welwitschiae foram similares, com a presença de uma banda de maior intensidade com aproximadamente 45 kDa, para T. rubidus UELSr 9.20 foi possível observar uma banda proteica majoritária com aproximadamente 66 kDa. As lipases obtidas de ambas linhagens demonstraram maior atividade em pH 7,0, e 30 °C representou a melhor temperatura para atividade de lipases obtidas de A. welwitischiae UELAs 15.262, enquanto que, 40 °C foi a melhor temperatura para as lipases de T. rubidus UELSr 9.20. Com a melhor condição de pH e temperatura a atividade de lipases de A. welwitischiae UELAs 15.262 subiu de 506,34 U/g para 592,92 U/g e para T. rubidus UELSr 9.20 de 441,42 U/g para 523,71 U/g. A aplicação de 20 U do extrato bruto enzimático dessas duas linhagens em Tween 20 solidificado, demonstrou atividade de lipases na primeira hora de ensaio e aumento no índice enzimático durante as 24 horas de avaliação. Os resultados demonstraram potencial das linhagens para produção de lipases a partir de resíduo de malte e fornece características que podem auxiliar em futuras aplicações.
Metabólitos de pseudomonas aeruginosa: dinâmica de produção, atividade antifitopatogênica e recuperação de quinolonas
(2026-08-05) Nascimento, Rodolfo Ricken do; Vignoli, Josiane Alessandra; Casagrande, Rúbia; Gasparin, Fabiana Guillen Moreira; Melo, Marcelo Rodrigues de; Pan, Nicole Caldas
Metabólitos produzidos por Pseudomonas aeruginosa representam alternativa promissora ao controle químico convencional de fitopatógenos, diante do agravamento da resistência microbiana. Este estudo avaliou o efeito da suplementação com caseinato de sódio a 1% sobre o perfil de produção de metabólitos por P. aeruginosa PAO1, cultivada em meio mínimo de sais por 13 dias, bem como o potencial antibacteriano e antifúngico dos extratos obtidos por partição líquido-líquido guiada por pH (11 e 2). A produção de metabólitos foi acompanhada por análise gravimétrica e por LC-MS não direcionado (PCA, PLS-DA), enquanto a atividade biológica foi avaliada por concentração inibitória mínima contra Xanthomonas spp. e por halo de inibição contra Macrophomina phaseolina e Rhizoctonia solani, correlacionados estatisticamente ao perfil metabolômico. O caseinato atuou como modulador, antecipando a produção de metabólitos extraídos na fração básica e intensificando a biossíntese de compostos extraídos na fração ácida, que atingiu rendimentos muito superiores, com picos entre os dias 6 e 13, sem diferença estatística entre esses dois tempos de cultivo. O pH de extração, e não a suplementação com caseinato, foi o principal fator de separação do perfil químico global. Os extratos apresentaram atividade seletiva: X. citri foi altamente suscetível, enquanto X. vasicola e X. vesicatoria mostraram-se resistentes; M. phaseolina foi suscetível a ambas as frações, e R. solani respondeu seletivamente à fração ácida. Conclui-se que a extração em pH 2, com suplementação proteica e colheita próxima ao 6º dia de cultivo — estatisticamente equivalente ao 9º dia, porém com menor tempo de processo —, constitui a estratégia mais eficiente para obtenção de bioprodutos agrícolas ativos. Complementarmente, desenvolveu-se um processo sustentável de recuperação de quinolonas a partir do efluente ácido residual da extração de ramnolipídeos, ampliando o potencial de aplicação industrial dos achados.
Hidrogéis biodegradáveis como materiais funcionais para aplicações em ambientes agrícolas e naturais
(2026-08-07) Hernandes Filho, Nilton Sérgio; Oliveira, André Luiz Martinez de; Romagnoli, Érika Signori; Yamashita, Fabio; Carvalho, Fabíola Azanha de; Sartori, Daniele; Marim, Beatriz Marjorie
Os hidrogéis biodegradáveis representam uma alternativa promissora para a promoção da agricultura regenerativa, pois são capazes de absorver, armazenar e liberar água e nutrientes de forma controlada e reversível, contribuindo para a manutenção da umidade do solo, a estimulação da atividade microbiológica e o equilíbrio dos serviços ecossistêmicos, com efeitos diretos no desenvolvimento vegetal. Nesse contexto, este estudo investigou a síntese e a caracterização de hidrogéis formulados a partir de biopolímeros e biomateriais naturais, incluindo amido, celulose, gelatina, casca de aveia, grafite, carboximetilcelulose (CMC), tanino, ácido cítrico, glicerol e meio de cultura MCA-4 contendo a bactéria promotora do crescimento vegetal Azospirillum brasilense Ab-V5. Quatro formulações distintas de hidrogéis foram desenvolvidas variando-se as proporções dos componentes da matriz sólida, com o objetivo de integrar sustentabilidade, desempenho funcional e viabilidade tecnológica em um material com potencial para aplicações agrícolas. As misturas foram previamente homogeneizadas e processadas por extrusão reativa utilizando uma extrusora de rosca simples em escala laboratorial, seguida de secagem e peletização dos materiais obtidos, utilizando glicerol como plastificante e ácido cítrico como agente reticulante. A caracterização físico-química e estrutural foi realizada por meio da avaliação da porosidade, análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV), identificação de grupos funcionais e interações químicas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), além da determinação da capacidade de intumescimento, retenção de água e isotermas de sorção de água. Entre as quatro formulações desenvolvidas, o hidrogel H1 apresentou desempenho superior de intumescimento, atingindo grau de intumescimento de 244% após 24 horas de imersão em água, e promoveu maior crescimento radicular nos ensaios biológicos, com comprimento médio de raiz de 2,79 cm no quinto dia de avaliação, significativamente superior ao observado para a amostra controle (0,91 cm). Os resultados indicam que o desempenho dos hidrogéis é influenciado pela interação entre a capacidade de absorção de água, a composição da formulação e as características estruturais da rede polimérica. Além disso, o processo de produção dos hidrogéis por extrusão reativa demonstrou eficiência tecnológica, capacidade de processamento contínuo, baixa geração de efluentes e potencial de escalabilidade para produção em larga escala, reforçando a viabilidade desses materiais para aplicações agrícolas
Valorização do bagaço de malte : aplicação como bioadsorvente e estudo de pré-tratamentos para a obtenção de açúcares fermentescíveis
Mello, Léa Rita Pestana Ferreira; Oliveira, Suzana Mali de [Orientador]; Vercelheze, Ana Elisa Stefani; Camilios Neto, Doumit; Yamashita, Fábio; Grossmann, Maria Victória Eiras; Yabe, Maria Josefa Santos [Coorientadora]
Resumo: Os resíduos agroindustriais lignocelulósicos são matérias-primas de fontes renováveis e podem ser empregados na produção de biocombustíveis, energia, produtos químicos e novos materiais Novas e promissoras tecnologias têm sido amplamente estudadas para melhorar a eficiência da conversão da biomassa lignocelulósica em produtos de maior valor O bagaço de malte é um resíduo lignocelulósico gerado em abundância pela indústria cervejeira, rico em fibras, lipídios e proteínas, tendo como principal destino o uso como ração animal, e devido a esta complexa composição, pode ser empregado com matéria-prima para obtenção de produtos de maior valor agregado Neste contexto, este trabalho teve como objetivo valorizar o bagaço de malte através do estudo da sua aplicação como bioadsorvente para o tratamento de efluentes contaminados com chumbo e do estudo de pré-tratamentos para a obtenção de açúcares fermentescíveis O bagaço de malte foi avaliado quanto sua capacidade de sorção de chumbo em soluções aquosas A modelagem matemática foi utilizada para prever o comportamento de sorção e dessorção de chumbo no bagaço e os parâmetros do modelo duplo de Langmuir-Freundlich foram utilizados para entender os mecanismos de interação entre sorvente e sorvato A rápida e alta eficiência na sorção (> 9 %) e o baixo fator de mobilização (< 5 %) indicaram que o bagaço de malte é um material com potencial de aplicação para ser utilizado como bioadsorvente na remoção de chumbo, além de ser de baixo custo e ecologicamente correto Para o estudo do pré-tratamento através da ultrassonicação em meio ácido diluído, o bagaço de malte foi submetido a diferentes valores de pH (3, 4 e 5), tempos de ultrassonicação (1, 35 e 6 min) e conteúdo de biomassa (6, 8 e 1 %) Em geral, as amostras pré-tratadas demonstraram maior índice de cristalinidade e estabilidade térmica do que o bagaço de malte in natura O tempo foi a variável mais importante, maiores tempos resultaram em maior liberação de açúcares e maiores mudanças na fração sólida residual recuperada após o pré-tratamento A amostra processada em pH 5 por 6 min com concentração de biomassa de 8 % resultou no maior teor de celulose, menor teor de lignina e maior remoção de outros componentes, como proteínas e lipídios A combinação do ultrassom em meio alcalino foi realizada através de um planejamento fatorial completo (32), que foi empregado para avaliar os efeitos do pH (9, 1 e 11) e do tempo de ultrassonicação (1, 35 e 6 min) no bagaço de malte As amostras pré-tratadas apresentaram maiores índices de cristalinidade e estabilidade térmica que o bagaço de malte in natura O tempo foi a variável mais importante, maiores tempos de processo resultaram em maior liberação de açúcares e maiores alterações na fração sólida residual recuperada após o pré-tratamento A condição que resultou na amostra com maior conteúdo de celulose e remoção de conteúdo de lignina obtida em pH 9 por 6 min A ultrassonicação em meio alcalino resultou nos melhores resultados para a liberação de açúcares do bagaço de malte, com rendimentos duas vezes maiores para açúcares redutores em comparação com o pré-tratamento ácido, demonstrando maior eficiência na sacarificação do bagaço de malte
Azospirillum brasilense estirpes CNPSo 2083 (=Ab-V5) e CNPSo 2084 (=Ab-V6) : promoção do crescimento de plantas e avaliação da compatibilidade com agrotóxicos utilizados no tratamento de sementes de milho (Zea mays L.)
Santos, Mariana Sanches; Cunha, Mariangela Hungria da [Orientador]; Nogueira, Marco Antonio; Rondina, Artur Berbel Lírio; Cerezini, Paula; Nunes, Amanda Letícia Pit
Resumo: A humanindade discute a preservação ambiental, que é um desafio frente ao desenvolvimento há pelo menos um século Nas últimas décadas o setor agrícola tem buscado criar novas práticas que aliam sustentabilidade ambiental com altos índices de produtividade e de qualidade dos alimentos Os inoculantes são um exemplo de bioinsumo de aplicação agrícola que reúnem essas características, garantindo produtividade elevada com redução no uso de fertilizantes químicos, altamente poluentes O Brasil tem se destacado no uso de inoculantes em diversas culturas, como a soja, o feijão e o milho Por décadas, os inoculantes usados no país eram à base de rizóbios para leguminosas mas, há pouco mais de uma década, entraram e ganharam mercado inoculantes com as estirpes Ab-V5 (=CNPSo 283) e Ab-V6 (=CNPSo 284) da bactéria promotora do crescimento de plantas (BPCP) Azospirillum brasilense Contudo, ainda há poucos estudos sobre esses inoculantes Para garantir um bom desempenho do inoculante é necessário que as células estejam viáveis e em uma concentração elevada Diante disso, pesquisadores e produtores têm questionado se o tratamento de sementes com agrotóxicos, prática comum e, na maioria dos casos, indispensável para a proteção contra pragas e doenças, poderia interferir nos resultados da inoculação Os objetivos deste trabalho foram descrever aspectos importantes referentes à tecnologia da inoculação e avaliar os impactos que o tratamento de sementes com agrotóxicos pode causar às células de A brasilense e, consequentemente, na sua contribuição à agricultura O primeiro trabalho, uma revisão, descreve o cenário mundial de uso de inoculantes nas mais diversas culturas, os microrganismos utilizados e técnicas de inoculação Na segunda revisão foram discutidos os principais estudos realizados no Brasil, a situação comercial atual e as expectativas sobre o uso das estirpes Ab-V5 e Ab-V6 como inoculantes nas diversas culturas O terceiro trabalho constou no desenvolvimento de uma nova metodologia para verificar a recuperação de células viáveis de A brasilense em sementes de milho inoculadas, impressindível para a avaliação dos efeitos do tratamento de sementes com agrotóxicos No quarto trabalho, a nova metodologia foi aplicada e foram descritos os efeitos que o uso de agrotóxicos pode desencadear no desenvolvimento inicial e na morfologia das raízes de milho inoculado ou não com A brasilense No quinto trabalho foram revisados e discutidos trabalhos relatando níveis de compabitilidade ou incompatibilidade entre inoculantes e agrotóxicos (fungicidas, inseticidas e herbicidas) Os resultados obtidos evidenciaram a relevância crescente que os inoculantes microbianos vêm adquirindo na agricultura nacional e internacional, e o impacto positivo que, em uma década de uso, as estirpes Ab-V5 e Ab-V6 promoveram tanto em leguminosas, como em gramíneas Contudo, os resultados indicam também que agrotóxicos utilizados no tratamento de sementes representam uma ameaça aos benefícios que podem ser obtidos pela inoculação com Azospirillum, afetando negativamente desde a sobrevivência das células, ao desenvolvimento radicular e rendimento das culturas Em cada um dos cinco estudos são sugeridas pesquisas futuras e estratégias para incrementar a contribuição dos inoculantes na agricultura brasileira
Bactérias promotoras do crescimento de plantas : estratégias de colonização e para a mitigação de estresses abióticos em milho
Fukami, Josiane; Hungria, Mariangela [Orientador]; Nogueira, Marco Antonio; Delamuta, Jakeline Renata Marçon; Cerezini, Paula; Rondina, Artur Berbel Lírio
Resumo: Os inoculantes à base de Azos irillum brasilense estir es Ab-V5 e Ab-V6, conhecidos elo seu efeito benéfico às lantas, rinci almente em gramíneas e, mais recentemente, ela coinoculação com os rizóbios em leguminosas, vêm sendo utilizados de modo ex onencial no Brasil Este trabalho teve or objetivo estudar essas estir es de Azos irillum, a fim de elucidar os mecanismos de quorum sensing (QS) na colonização de milho (Zea mays L) (Artigo A); estratégias de inoculação ara mitigar os efeitos dos agrotóxicos utilizados no tratamento de sementes, com ênfase no estudo da indução de genes relacionados ao estresse oxidativo e defesa de lantas (Artigo B); avaliar os efeitos ela inoculação e coinoculação com Rhizobium tro ici em lantas de milho, com o intuito de atenuar os efeitos do estresse salino (Artigo C); e investigar a indução de mecanismos de defesa no milho or diferentes métodos de inoculação ou em condições de estresse salino coinoculados com Rhizobium tro ici (Artigo D) No que concerne ao Artigo A, foi evidenciado que as estir es estudadas a resentam com ortamentos distintos referentes ao sistema QS, uma vez que a estir e Ab-V5 res onde à adição externa de moléculas de N-acil homoserinas lactonas (AHL), enquanto que a estir e Ab-V6 não a resentou qualquer res osta Esses resultados foram com rovados quando as estir es foram inoculadas em lantas de milho, em regando-se a estratégia de quorum quenching (QQ) No artigo B, foram relatados os benefícios ela inoculação com Azos irillum, bem como de seus metabólitos, na romoção de crescimento de lantas de milho, inde endentemente da estratégia de inoculação em regada, odendo ser a licada elo método tradicional – via semente – ou, or ulverização foliar, ainda que, a arentemente, a sobrevivência das bactérias na folha seja baixa Ademais, foi evidenciado que o uso dessas bactérias ode conferir maior roteção às lantas, em consequência da indução de genes relacionados à defesa vegetal No artigo C foram demonstrados efeitos ositivos da inoculação com A brasilense e da coinoculação com R tro ici em milho Deve ser dada ênfase aos resultados obtidos com a estir e Ab-V6 de A brasilense, isolada ou coinoculada com R tro ici CIAT 899, identificadas como romissoras ara mitigar o efeito de estresse salino em milho No artigo D, observou-se que o A brasilense confere roteção às lantas de milho or indução simultânea via ácido jasmônico (AJ) e ácido salicílico (AS) e, em condições de estresse salino via AS e ácido abscísico (ABA) Deste modo, o conhecimento mais a rofundado do modo de colonização, bem como de res osta das lantas frente à inoculação ou, ainda, de lantas submetidas a condições de estresse salino, ode auxiliar na definição de diferentes estratégias de uso de A brasilense, de modo a am liar a adoção e os benefícios oriundos do uso dessas bactérias
Efeito da moagem a seco na minimização de fumonisinas em milho e derivados
Bordini, Jaqueline Gozzi; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Corrêa, Benedito; Santos, Joice Sifuentes dos; Yamaguchi, Margarida Masami; Oliveira, Tereza Cristina Rocha Moreira de
Resumo: As fumonisinas são um grupo de micotoxinas frequentemente detectadas em milho e estão relacionadas a diversos efeitos tóxicos em seres humanos e animais A moagem a seco é um processamento industrial que separa o grão em três frações principais: o gérmen e o pericarpo, que são as frações externas, e o endosperma, a fração interna que é transformada em fubá e grits destinados à alimentação humana Contudo, as fumonisinas não são destruídas durante esse processamento, podendo ser concentradas em certas frações Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a contaminação fúngica e a distribuição da fumonisina B1 (FB1) e fumonisina B2 (FB2) em milho convencional e transgênico e em suas frações obtidas por moagem a seco (gérmen, pericarpo, endosperma, fubá e grits), bem como avaliar o grau de exposição humana às fumonisinas no Brasil e em países importadores Para esse propósito, quatro lotes de milho (dois lotes convencional e dois lotes transgênico) e de suas frações, (N = 48) foram coletadas em uma das maiores indústrias de processamento do Brasil, localizada no norte do Paraná Em ambos os tipos de milho, as fumonisinas (B1 + B2) foram detectadas em maiores níveis no gérmen e no pericarpo e em menores níveis no endosperma, fubá e grits As taxas de concentração de fumonisinas no gérmen e pericarpo corresponderam a 22% e 215% (transgênico) e a 317% e 226% (convencional), respectivamente, em relação ao milho íntegro Por outro lado, houve uma redução da contaminação por fumonisinas no endosperma, fubá e grits em uma taxa de 86%, 9 e 91% obtidas de milho transgênico e de 7%, 76% e 89% de convencional, respectivamente Não houve diferença significativa (p > ,5) entre os níveis de fumonisinas (B1 +B2) de milho íntegro transgênico (média de 13 µg/kg) e convencional (média de 918 µg/kg) Porém, houve diferença significava entre os níveis de fumonisinas no gérmen, endosperma e fubá, sendo maior nas frações internas provenientes de milho convencional (p < ,5) Baseando-se na contaminação média de fumonisinas (B1 + B2) dos quatro lotes de milho íntegro, endosperma, fubá e grits e nos dados de ingestão destes alimentos, a Ingestão Diária Provável (IDP) de fumonisinas no Brasil e nos países importadores foi calculada A IDP total de fumonisinas no Brasil foi de 98 ng/kg peso corpóreo por dia, o que representa 5% da ingestão diária máxima tolerada provável para fumonisinas (2 ng/kg peso corpóreo/dia) Nos países importadores de milho brasileiro, a IDP foi maior em Angola (171 ng/kg peso corpóreo/dia) do que nos países da Europa (de 4 a 192 ng/kg peso corpóreo/dia) e Malásia (68 ng/kg peso corpóreo/dia) A contagem fúngica total média dos quatro lotes de milho e de seus derivados variou de 1,6 x 12 UFC/g (fubá) a 1,9 x 13 UFC/g (milho), mais baixo que o limite máximo de 14 UFC/g recomendado pela Food and Drug Administration (FDA) Além disso, 92,5 e 87,5% das amostras de milho (transgênico e convencional, respectivamente) apresentaram níveis de fumonisinas (FB1 + FB2) abaixo do limite máximo tolerado pela Comissão Européia (2 µg/kg) Portanto, o milho e suas frações obtidas por moagem industrial a seco apresentaram uma boa qualidade micológica e este processamento foi eficiente em minimizar a contaminação por fumoninisas em derivados de milho destinados à alimentação humana
Produção e aplicação de soforolipídio de Starmerella bombicola como agente antifúngico e no desenvolvimento de revestimento ativo para conservação de vegetais
Caretta, Talita de Oliveira; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]; Duarte, Marta Cristina Teixeira; Andrade Filho, Galdino; Oliveira, Suzana Mali de; Camilios Neto, Doumit
Resumo: Soforolipídio é um biossurfactante glicolipídico, produzido principalmente por Starmerella bombicola É uma molécula anfifílica formadas geralmente por 16 ou 18 carbonos, disponível na forma acídica ou lactônica, o que lhe confere uma gama de aplicações Neste trabalho, soforolipídio lactônico teve sua atividade antimicrobiana testada conta os fungos fitopatógenos: Botrytis cinerea, Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani e Phytium ultimum em testes in vitro, e a atividade contra B cinerea também foi avaliada nas folhas e nos frutos do tomateiro Em seguida, o biossurfactante foi utilizado na produção de revestimentos ativos multifuncionais, com formulações contendo amido de mandioca, soforolipídio a 2 g/1 g de sólidos, e soforolipídio + frutooligossacarídeos a 2 g e 1 g/1 g de sólidos Os revestimentos foram caracterizados através de propriedades mecânicas e sua aplicação em morangos frescos foi avaliada por parâmetros físico-químicos e microbiológicos O biossurfactante inibiu o crescimento micelial in vitro, na concentração mínima de 2 mg/mL A aplicação de soforolipídio a 1, 2 e 4 mg/mL em folhas destacadas do tomateiro antes da inoculação do fungo B cinerea reduziu a necrose foliar em até 76,9% Quando a aplicação foi feita nas folhas previamente infectadas, ou prévia e posteriormente à infecção fúngica, a necrose foi reduzida até 53,8% O emprego de soforolipídio na lavagem de tomates antes da inoculação de B cinerea inibiu o desenvolvimento do mofo cinzento em até 96,27%, e os resultados para folhas e frutos do tomateiro sugerem que o biossurfactante atua com maior eficácia quando utilizado de maneira preventiva Nos revestimentos ativos, a suplementação com biomoléculas ativas reduziu a resistência à tração, dos filmes, aumentando em 1x a sua elasticidade, e os revestimentos provocaram redução significativa da perda de massa dos morangos, inibiram o aumento do pH e do teor de antocianinas, desacelerando o amadurecimento das frutas revestidas Também controlaram o crescimento de bolores e leveduras durante 15 dias, mantendo os morangos frescos por mais tempo O soforolipídio é uma molécula estável, e se mostrou promissor para a substituição de agrotóxicos contra os principais fitopatógenos do tomate, e a proposta de um revestimento multifuncional foi capaz de prolongar a vida útil, agregar valor nutricional e manter os atributos de qualidade de frutas altamente perecíveis como o morango
Uma abordagem sequencial para o desenvolvimento de inoculante para cana-de-açúcar
Milani, Karina Maria Lima; Oliveira, André Luiz Martinez de [Orientador]; Moreira, Renata Stolf; Nogueira, Marco Antonio; Hungria, Mariangela; Araújo, Ricardo Silva Azevedo
Resumo: A identificação de Bactérias Promotoras do Crescimento Vegetal (BPCV) capazes de promover incrementos no desenvolvimento e produtividade de cana-de-açúcar já foi evidenciada, entretanto, ainda não existe inoculante comercial registrado para esta cultura Neste sentido, este trabalho teve como objetivo identificar estirpes de BPCV com alto potencial biotecnológico, para o desenvolvimento de um inoculante para uso em cultivos comerciais de cana-de-açúcar O trabalho foi realizado por uma abordagem sequencial sendo dividido em duas etapas Na etapa 1, foi avaliada a diversidade e posicionamento taxonômico de uma coleção de 69 isolados provenientes de amostras de solo, raiz, tolete e folhas de cana-de-açúcar, coletadas em duas regiões distintas do Paraná, Brasil A identificação dos isolados foi realizada com base no sequenciamento parcial do gene 16S rRNA No total, 44 espécies pertencentes a 17 gêneros foram identificadas, sendo que Burkholderia sp, Pseudomonas sp, Bacillus sp, Enterobacter sp, Klebsiella sp, Pantoea sp, Acinetobacter sp e Rhizobium sp foram encontrados em maior abundância Ainda, verificou-se que as diferenças na distribuição dos gêneros bacterianos foram relacionadas aos nichos ecológicos, origem geográfica, variedades de cana-de-açúcar e meio de cultura utilizados Na segunda etapa, foi utilizada uma estratégia para selecionar as BPCV, usando sementes de sorgo como indicadores de eficiência associativa à cana-de-açúcar Com base nos resultados obtidos em sorgo, 2 bactérias foram selecionadas para avaliação dos efeitos promotores do crescimento sobre o desenvolvimento da variedade RB966928 de cana-de-açúcar, em condições de casa-de-vegetação Essas mesmas estirpes bacterianas foram avaliadas quanto a produção de auxinas e solubilização de fosfatos inorgânicos in vitro, visando identificar os mecanismos potencialmente ativos na promoção do crescimento vegetal Os resultados permitiram identificar 4 bactérias com alto potencial biotecnológico, sendo pertencentes aos gêneros Acinetobacter sp, Pseudomonas sp, Gluconacetobacter sp, e Rhizobium sp Essas estirpes foram avaliadas in vitro quanto a compatibilidade entre elas, e inoculadas em diferentes combinações (7) em três variedades (RB83554, RB867515 e RB966928) de cana-de-açúcar em casa-de-vegetação A utilização conjunta das bactérias proporcionou efeitos significativos no desenvolvimento da cana-de-açúcar Em adição, as estirpes foram avaliadas quanto a diversidade metabólica por meio da análise de utilização de diferentes fontes de carbono Conforme os resultados obtidos, referentes as duas etapas deste trabalho, foi possível verificar que a utilização do sorgo para seleção inicial das bactérias demonstrou-se eficiente, e as estirpes obtidas ao final do estudo são consideradas promissoras para o desenvolvimento de uma formulação inoculante para cana-de-açúcar Um estudo separado das etapas referidas acima foi realizado em condições de campo com objetivo de avaliar a eficiência agronômica, bem como diferentes formas de aplicação, de inoculantes formulados com Azospirillum brasilense e Rhizobium sp O inoculante testado foi eficiente no aumento da produtividade de colmos e teor de sacarose da variedade de cana-de-açúcar RB867515, em ciclo de 13 meses para cana planta Também foi verificada maior eficiência do produto quando aplicado em pós-emergência, em dose única e na ausência de adubação nitrogenada

Navegar

Navegando 01 - Doutorado - Biotecnologia por Data de Publicação

Resultados por página

Opções de Ordenação