02 - Mestrado - Biotecnologia

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Ácido Hialurônico de Streptococcus zooepidemicus ATCC 39920 : produção e avaliação de suas atividades antimicrobiana e antioxidante
Pereira, Hanny Cristina Braga; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]; Silva, Maria de Lourdes Corradi Custódio da; Rocha, Sérgio Paulo Dejato da
Resumo: O ácido hialurônico é um polissacarídeo linear com características hidrofílicas e viscoelásticas, que permitem inúmeras aplicações industriais Também se destaca pelas suas propriedades farmacológicas, que o torna aplicável em formulações, agregando valor ao produto final O objetivo deste trabalho foi produzir ácido hialurônico de Streptococcus zooepidemicus, variando os componentes do meio (acetato de sódio, glutamina, niacina, ácido oxálico, iodoacetato de sódio, extrato de levedura) em glicose e melaço de cana-de-açúcar e verificar suas propriedades antioxidante e antimicrobiana Foram realizadas cinco fermentações, 4 em frascos de Erlenmeyer e uma em biorreator As fermentações 1 e 3 foram variando as concentrações de acetato de sódio, glutamina, niacina, ácido oxálico e iodoacetato de sódio em glicose e melaço, respectivamente; a fermentação 2 em meio de glicose com extrato de levedura e glutamina; a fermentação 4 em meio de melaço e glutamina em diferentes concentrações e a fermentação 5 correspondeu a melhor condição obtida, transferida para biorreator (variando a agitação em 1 e 3 rpm) O ácido hialurônico obtido na fermentação 5 foi caracterizado por absorção no UV-Vis e FT-IR e avaliado quanto às atividades antioxidante e antimicrobiana, verificadas pelo percentual de redução do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil e pela determinação da concentração mínima inibitória e difusão em ágar, respectivamente A produção de ácido hialurônico nas fermentações 1 e 3 foram ,469 gL-1 e ,71 gL-1 e na fermentação 4 atingiu ,843 gL-1 com a adição de 12, gL-1 de glutamina, porém não diferindo significativamente de 8, gL-1 Para a fermentação 5 (biorreator) foi utilizado melaço acrescido de 8, gL-1 de glutamina, resultando na produção de 2,55 gL-1 (3 vezes maior que em frascos) em 1 rpm e a agitação não influenciou na produção O polímero produzido em melaço de cana-de-açúcar foi caracterizado por absorção no UV-Vis e FT-IR e demonstrou correspondência ao padrão de hialuronato de sódio Quanto as atividades farmacológicas avaliadas, o ácido hialurônico apresentou atividade antioxidante de 38,41 % em 1, gL-1 e não apresentou atividade antimicrobiana nas concentrações testadas, assim, o ácido hialurônico de S zooepidemicus obtido em melaço pode ser viável para aplicações em formulações cosméticas como antioxidante
Análise de diterpenos e cafeína em uma coleção da Etiópia de Coffea arabica
Pagiatto, Natália Ferrarezi; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Scholz, Maria Brígida dos Santos; Nixdorf, Suzana Lucy
Resumo: O café é um dos produtos agrícolas de maior importância na economia mundial, onde se destaca o Coffea arabica, que apresenta uma bebida de melhor qualidade e sabores diversificados O C arabica, nativo de uma região restrita localizada no sudoeste da Etiópia, é a espécie mais bem estudada em relação a fatores genéticos Entretanto, apresenta uma base genética estreita, sendo importante a caracterização de genótipos do centro de origem visando explorar uma maior diversidade genética e fenotípica São vários componentes químicos que podem funcionar como indicadores ou discriminadores para uma avaliação fenotípica Os diterpenos caveol e cafestol apresentam interesse para a saúde pela ação hipercolesterolêmica, mas também pelas atividades anticarcinogênica e antioxidante A cafeína apresenta um efeito estimulante sobre o sistema nervoso central, melhoras no estado de alerta e capacidade de aprendizado Algumas técnicas têm sido descritas para estimar o teor de componentes químicos, onde vem se destacando a Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIRS), que é uma alternativa rápida de análise e de baixo custo, além de não ser destrutiva Neste trabalho foi feita a fenotipagem para estes compostos em 125 acessos de café de uma coleção de C arabica da Etiópia e de 4 amostras de cafés comerciais A metodologia para determinação dos diterpenos utilizou Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), utilizando fase reversa, eluição isocrática (acetonitrila: água 55:45) e detecção feita a 22 e 29 nm para cafestol e caveol, respectivamente Para a determinação de cafeína utilizou-se a espectrofotometria UV/VIS, com detecção feita em 272 nm Empregou-se a correlação de Pearson e a Análise de Agrupamento Hierárquico (AAH) para os dados Pode-se observar grande variabilidade na composição de diterpenos, onde a concentração de cafestol variou de 267,9 a 138,97 mg/1 g e para o caveol de 182,7 a 14,49 mg/ 1 g de café Verificou-se que a maioria dos acessos apresentou maiores teores de cafestol que caveol O conteúdo de cafeína também revelou uma ampla variabilidade, com teor mínimo de ,7% (m/m) e máximo de 1,48% (m/m), onde a maioria esteve na faixa de ,9 a 1,3% (m/m) Através da correlação de Pearson, observou-se a tendência de que acessos com alto teor de cafestol e baixo de caveol apresentam menor teor de cafeína, ocorrendo o inverso para maiores teores de caveol e baixos de cafestol, encontrando o valor de ,39 para a correlação entre caveol e cafeína A AAH também mostrou essa tendência, a partir da formação de 3 grupos com esses comportamentos Com os dados gerados, também foi realizada a otimização de análises por NIRS através da calibração dos modelos de predição As calibrações para os componentes obtiveram um r2, a partir da validação externa, de ,864, ,643 e ,846 e SEP de ,68, 136,49 e 95,472 para cafeína, caveol e cafestol respectivamente Os valores de RPD foram de 2,74, 1,79 e 2,52, onde somente os modelos para cafeína e cafestol foram considerados adequados, já que o modelo para caveol apresentou uma relação baixa A fenotipagem e a validação da técnica de NIRS representam uma etapa fundamental para futuros estudos de mapeamento por genética de associação da coleção da Etiópia
Análise filogenética, com base no gene ribossomal 16S, de 54 estirpes elite de rizóbios utilizadas em inoculantes comerciais brasileiros
Binde, Daisy Rickli; Hungria, Mariangela [Orientador]; Barcellos, Fernando Gomes; Andrade, Diva de Souza
Resumo: Entre as bactérias fixadoras de nitrogênio (N2), os rizóbios, em simbiose com leguminosas, estão entre as mais importantes para a agricultura, contudo, a seleção, identificação e manutenção de estirpes elite simbiontes de cada hospedeira em coleções de culturas são etapas críticas para a maximização do processo de fixação biológica do N2 Um problema atual nas coleções de culturas reside nas profundas alterações que ocorreram na taxonomia dos procariotos, incluindo as bactérias fixadoras de N2, como resultado do uso de métodos moleculares, com ênfase na análise dos genes ribossomais, no caso de bactérias, o 16S rRNA Neste estudo, foram determinadas as seqüências de nucleotídeos do gene 16S rRNA de 54 estirpes elite da “Coleção de Culturas de Rizóbios (SEMIA)” da FEPAGRO, que são recomendadas oficialmente, no Brasil, para a produção de inoculantes para 47 leguminosas O objetivo principal do trabalho foi o de obter uma melhor compreensão das relações filogenéticas entre essas 54 estirpes de rizóbios Seis principais grupos filogenéticos foram definidos entre as bactérias estudadas: Bradyrhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium (=Ensifer), Mesorhizobium, Methylobacterium e Burkholderia Das 54 estirpes, a análise do gene 16S rRNA resultou na reclassificação de 18 delas, em relação à classificação prévia, com base nas propriedades morfo-fisiológicas in vitro e de especificidade hospedeira Houve fortes indicações, ainda, de 12 novas espécies de rizóbios A grande diversidade observada neste estudo salienta que os solos localizados nos trópicos são um reservatório importante de genes de fixação de N2, que ainda precisa ser melhor estudado e explorado
Análise polifásica aplicada à taxonomia e filogenia de rizóbios microssimbiontes do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.)
Dall'Agnol, Rebeca Fuzinatto; Hungria, Mariangela [Orientador]; Biagro, Pamela Menna Pereira Pavanelli; Barcellos, Fernando Gomes
Resumo: Solos agrícolas submetidos a práticas de manejo intensivo e inadequado são prejudicados física, química e biologicamente, levando ao esgotamento de nutrientes e perda de atividade biológica, tornando-os ineficazes para o cultivo Sabe-se que bactérias conhecidas como rizóbios podem fixar o N2 atmosférico, suprindo total ou parcialmente as necessidades em nitrogênio de plantas, especialmente da família Leguminosae (=Fabaceae) Desta maneira, a caracterização molecular e filogenética de rizóbios nativos de solos brasileiros é importante para estudos futuros, visando aumentar a produtividade agrícola sem agredir o meio ambiente Atualmente, a filogenia do gene ribossomal 16S rRNA representa a base para estudos taxonômicos de procariotos, mas a alta conservação do mesmo dificulta a identificação e a classificação taxonômica de espécies estritamente relacionadas Além disso, a ocorrência de transferência horizontal e recombinação genética pode comprometer a análise Assim, o emprego da metodologia de MLSA (Multilocus Sequencing Analysis) tem conferido maior confiabilidade a estudos taxonômicos e de filogenia Tal metodologia consiste em uma análise concatenada de três a cinco genes do metabolismo basal de bactérias (genes housekeeping), os quais permitem a discriminação de espécies bastante próximas, mas que são conservados o suficiente para estabelecer relações filogenéticas O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade taxonômica e filogenética de estirpes de Rhizobium simbiontes do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L) Foram realizados dois estudos, ambos contendo estirpes atualmente classificadas como Rhizobium tropici, as quais foram submetidas a uma análise polifásica envolvendo caracterização morfofisiológica (aspectos da colônia, utilização de fontes de carbono e tolerância a antibióticos), genética (BOX-PCR) e filogenética (MLSA) No primeiro estudo, os resultados foram congruentes em todas as análises, onde as cinco estirpes apresentaram características que as distinguiram das demais espécies de Rhizobium utilizadas como referência Nos resultados de BOX-PCR e MLSA, as mesmas formaram clusters separados das demais espécies do gênero, reforçando a hipótese de que podem representar uma nova espécie de Rhizobium No segundo estudo, as estirpes apresentaram perfis morfofisiológicos e genéticos pouco similares entre si, e os resultados de MLSA agruparam-nas com diferentes estirpes de referência, apontando diversidade entre as mesmas Em ambos os estudos a metodologia de MLSA mostrou-se bastante eficiente na definição da posição filogenética das estirpes e forneceu suporte para estudos futuros A aplicação da análise polifásica foi bastante promissora em ambos os estudos, especialmente no primeiro, onde confirmou os dados obtidos com MLSA e indicou as estirpes como fortes candidatas a novas espécies
Análise proteômica de perisperma de frutos do café (Coffea arabica) relacionada à qualidade
Alves, Leonardo Cardoso; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Ramos, Humberto Josué de Oliveira; Batista, Jesiane Stefânia da Silva; Domingues, Douglas Silva; Varéa, Geni da Silva
Resumo: O grão de café produz uma bebida apreciada mundialmente e o Brasil é o seu maior produtor, com 33% da produção mundial em 211 Devido à importância econômica e consumo crescente da bebida, estudos relacionados à qualidade vem ganhando cada vez mais destaque na pesquisa cafeeira A qualidade do café relaciona-se a diversos fatores, dentre eles: genéticos, tempo de maturação dos frutos, tamanho do grão, técnicas de colheita e pós-colheita e técnicas de preparo da bebida Embora sejam conhecidas diversas proteínas envolvidas em processos que podem ser relacionados à qualidade, poucos estudos proteômicos sobre o desenvolvimento dos frutos foram realizados Desta forma, este trabalho visou analisar frutos em diferentes estádios de maturação e de plantas com tamanho de grão diferente para comparar o perfil protéico das etapas e analisar variações de expressão tentando relacioná-las com a qualidade Foram utilizadas as cultivares IPR 59 e IPR 59 Graúdo (GDO) coletadas em novembro e dezembro/27 (6 e 9 dias após florada - DAF) e março/28 (18 DAF) As proteínas de perisperma foram extraídas e separadas em eletroforese 2D e os géis foram analisados computacionalmente para verificar diferenças de expressão tanto entre os estádios de desenvolvimento de uma mesma cultivar, como entre as diferentes cultivares em um mesmo estádio As análises identificaram um total de 112 spots diferenciais com variação de ±1,5x em %Vol, sendo: 12 entre IPR59 6 x 9 DAF, 39 entre IPR59 9 x 18 DAF, 23 entre IPR59 GDO 9 x 18 DAF, 24 entre IPR 59 x IPR59 GDO 6 DAF, 6 entre IPR59 x IPR59 GDO 9 DAF e 8 entre IPR59 x IPR59 GDO 18 DAF Foram identificadas via espectrometria de massas 17 proteínas e agrupadas de acordo com as funções em: reserva, desenvolvimento celular, metabolismo de carboidratos, processos metabólicos de oxidação/redução, metabolismo de metionina, fotossíntese, síntese de ATP e processamento de RNA Foi observado presença e grande acúmulo da proteína 11S em perisperma durante a maturação Também foram identificadas a metionina sintase e S-adenosil-metionina sintase, que podem estar relacionadas com a biossíntese de cafeína e de etileno, importantes para a maturação dos frutos e qualidade da bebida As proteínas inibidor de quitinase similar à xilanase, extensina e actinas podem estar relacionadas com crescimento da célula através de reorganização da parede celular O trabalho trouxe novas informações e conhecimento a respeito da dinâmica protéica de maturação dos frutos de diferentes tamanhos e diferentes etapas de maturação, os quais não haviam sido relatados anteriormente, e que podem ser aplicados em trabalhos futuros visando melhorias na qualidade do café
Análise proteômica de Rhizobium tropici PRF 81
Gomes, Douglas Fabiano; Hungria, Mariangela [Orientador]; Andrade, Diva de Souza; Batista, Jesiane Stefânia da Silva
Resumo: A estirpe PRF 81 (= SEMIA 48) de Rhizobium tropici é utilizada no Brasil em inoculantes agrícolas para a cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L) desde 1998, devido à sua alta eficiência em fixar nitrogênio, elevada competitividade com estirpes nativas e capacidade de adaptar-se a diferentes condições de estresse Neste contexto, o objetivo deste estudo consistiu em obter uma visão geral das respostas adaptativas ao estresse térmico apresentadas pela estirpe PRF 81 A partir da separação por eletroforese bidimensional foram identificados, por espectrometria de massas MALDI-TOF/TOF-TOF, 59 proteínas diferencialmente expressas na condição de estresse, representada pela expressão diferencial no crescimento in vitro a 35 oC em comparação com a temperatura de 28 oC As proteínas diferencialmente expressas, in vitro, a 35 oC pela PRF 81 foram associadas às classes funcionais do COG (Clusters of Orthologous Groups) de metabolismo, processos celulares e sinalização e processamento e armazenamento de informações Dentre as proteínas induzidas pela temperatura elevada, duas são, frequentemente, associadas ao estresse térmico, sendo elas as chaperonas DnaK e GroEL Diversas proteínas responsivas ao estresse oxidativo também tiveram expressão diferencial na temperatura de 35 oC, revelando assim a diversidade de adaptações a condições de estresse apresentados por esta estirpe, sugerindo ainda um -cross-talk” entre os estresses térmico e oxidativo Assim, através da análise proteômica diferencial, foi possível caracterizar as respostas ao calor apresentadas pela estirpe PRF 81
Análise transcricional dos genes envolvidos na nodulação e predição in silico de microRNAs em raízes de soja inoculadas com a estirpe CPAC 15 de Bradyrhizobium japonicum
Carvalho, Gesiele Almeida Barros de; Hungria, Mariangela [Orientador]; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa; Batista, Jesiane Stefânia da Silva; Batista, Jesiane Stefânia da Silva [Coorientadora]
Resumo: A fixação biológica de nitrogênio é um processo de grande importância para a cultura da soja, capaz de suprir toda sua demanda de nitrogênio, necessário para a síntese de biomoléculas Entretanto, para que os nódulos sejam formados todas as etapas devem ser estreitamente coordenadas por uma série de sinais moleculares entre a planta e a bactéria Consequentemente, o processo envolve várias etapas complexas e, embora venha sendo estudado há várias décadas, ainda há muito para ser entendido Este trabalho objetivou analisar a expressão global de genes expressos diferencialmente nas raízes de soja, cultivar Conquista, inoculadas com Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 (=SEMIA 579), ambas amplamente utilizadas no cultivo dessa leguminosa no Brasil O estudo visou, ainda, predizer computacionalmente novos miRNAs que possam estar envolvidos na regulação da simbiose Para atingir tal objetivo foi utilizada a técnica de hibridização subtrativa supressiva, combinada com o sequenciamento de nova geração e análises de bioinformática, o que resultou em uma biblioteca subtrativa (inoculadas X não-inoculadas) de raízes de soja com 321 transcritos diferencialmente expressos Os dados foram analisados de acordo com as ontologias de função molecular e processo biológico Em seguida, foram analisadas as vias metabólicas mais ativas nessa etapa da nodulação, e foram enfatizados genes relacionados ao metabolismo primário, às modificações da parede celular e ao sistema de defesa antioxidante Funções putativas na simbiose de alguns desses genes foram atribuídas pela primeira vez na simbiose soja-Bradyrhizobium Foi também realizada uma minuciosa predição in silico de miRNAs e seus alvos que, possivelmente, estão envolvidos na regulação da nodulação Foram identificados nove miRNAs potenciais, bem como seus possíveis genes alvos Os resultados obtidos permitiram obter um melhor entendimento sobre a regulação da expressão gênica em soja dez dias pós-inoculação, bem como fortaleceram a ideia de que a predição computacional de miRNAs pode auxiliar na compreensão das etapas iniciais da simbiose O estudo é pioneiro com uma cultivar de soja e estirpe brasileiras
Antibiose de Fusarium verticillioides e detoxificação in vitro de fumonisina B1 por bactérias lácticas
Hirozawa, Melissa Tiemi; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Garcia, Sandra; Coelho, Alexandre Rodrigo
Resumo: Fusarium verticillioides é o principal fitopatógeno das culturas de milho, além de causar danos à planta produz metabólitos secundários tóxicos denominados de micotoxinas, sendo o principal produtor de fumonisinas A Fumonisina B1 é o metabólito prevalente e mais tóxico e e pode causar grandes prejuízos econômicos e riscos à saúde de seres humanos e animais Portanto, torna-se fundamental a busca por métodos de controle do crescimento de F verticillioides, além de minimizar a contaminação por fumonisinas O controle biológico utilizando bactérias lácticas (BAL) consiste em um método promissor, pois além da atividade antifúngica, estes micro-organismos apresentam a capacidade de detoxificação de micotoxinas O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antifúngica de cepas de BAL frente a 5 cepas de F verticillioides e avaliar a detoxificação in vitro de fumonisina B1 utilizando bactérias lácticas (viáveis e inativadas por tratamento térmico) Também foi avaliada a influência da concentração do caldo MRS, pH e concentração do ácido láctico e ácido acético no antagonismo fúngico, assim como a concentração inibitória mínima dos ácidos láctico e acético As BAL apresentaram diferentes níveis de inibição frente a F verticillioides, sendo que as cepas Lactobacillus reuteri LR-92 e L plantarum BG112 demonstraram maior atividade antifúngica contra a cepa 97L, com diâmetros de inibição de 3 e 24 mm, respectivamente A cepa 97L demonstrou ser a mais sensível à presença do ácido acético e láctico com diâmetros de inibição que variaram de 26 a 55 mm e 1 a 17 mm, respectivamente Todas as cepas de BAL demonstraram capacidade em remover a FB1 in vitro com porcentagens que variaram de 3,1% a 78,% (células viáveis) e 49,5% a 88,% (células inviáveis) L fermentum ATCC 9339 e L reuteri LR-92 apresentaram maiores percentagens de remoção da FB1, 78,% e 8,7% (célula viável e inviável) e 71,9% a 88,% (células viáveis e inviáveis), respectivamente As BAL demostraram atividade antifúngica e capacidade de remoção da FB1, indicando potencial para serem utilizadas como um aditivo para minimizar os riscos à saúde animal
Aplicação de levana de Bacillus subtilis natto em formulações cosmecêuticas
Silva, Reginara Teixeira da; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]; Gasparin, Fabiana Guillen Moreira; Rocha, Cristiani Baldo da; Lonni, Audrey Alesandra Stinghen Garcia [Coorientadora]
Resumo: A incorporação de moléculas naturais bioativas em formulações cosmecêuticas é uma tendência real do mercado de produtos cosméticos A levana apresenta propriedades hidratante e antioxidante e os óleos de canela e amêndoas apresentam propriedades antioxidantes, antimicrobianas e hidratantes que potencializam sua aplicação na área Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver novas formulações cosmecêuticas a base de levana produzida por Bacillus subtilis natto acrescidas do óleo essencial de canela e óleo de amêndoas A produção de levana por Bacillus subtilis natto atingiu 94,62 g L-1, com uma produtividade de 3,94 g / Lh -1 utilizando 4 g L-1 de sacarose em 24 horas A levana e o óleo essencial de canela (1 mg mL-1) foram avaliados quanto à atividade antioxidante, retenção de umidade e atividade antimicrobiana pela concentração inibitória mínima Os resultados para atividade antioxidante foram 58 % e 21 %, respectivamente A retenção de umidade da levana foi de 92% após 96 h e a concentração inibitória mínima do óleo de canela foi de 1 mg mL-1 para todos os patógenos testados A partir desses resultados foram desenvolvidas formulações em gel aniônico com levana a 1 % e óleo de canela a 5 %, 1% e 2 %, que apresentaram boa estabilidade por 15 dias, pH compatível com a pele, atividade antioxidante de 54 % e com atividade antimicrobiana para os patógenos testados Uma segunda formulação cosmecêutica do tipo emulsão óleo/água multifuncional foi também desenvolvida para aplicação facial Esta foi avaliada por planejamento de mistura com as variáveis levana e os óleos canela e amêndoas, onde os resultados definiram a formulação ideal com 75% de levana, sem adição de óleo de canela e 25% de óleo de amêndoas A ação antioxidante máxima foi de 72 % e a capacidade hidratante foi de 1,3 % A levana e o óleo de amêndoas mostraram forte potencial de aplicação como ingredientes ativos de formulações cosmecêuticas, mantendo estabilidade e biocompatibilidade com a formulação desenvolvida durante 9 dias
Aplicação de leveduras de panificação na antibiose de Fusarium graminearum e detoxificação de zearalenona
Oliveira, Andressa Jacqueline de; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Coelho, Alexandre Rodrigo; Garcia, Sandra
Resumo: A zearalenona (ZEA) é um metabólito secundário tóxico (micotoxina), produzido principalmente por Fusarium graminearum, comumente detectado em trigo e milho Os efeitos toxicológicos de ZEA estão relacionados com suas propriedades estrogênicas, especialmente em suínos ZEA é termoestável, não sendo eliminada durante o processamento industrial e persiste em rações Os métodos de controle de contaminação por micotoxinas são aplicados na pré-colheita, atuando na inibição do desenvolvimento fúngico, ou pós-colheita através da utilização de métodos de detoxificação O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação de leveduras de panificação (Saccharomyces cerevisiae) no antagonismo de Fusarium graminearum e na remoção in vitro de ZEA Para este propósito, as leveduras foram isoladas de cinco marcas comerciais de fermento biológico (ScA, ScB, ScC, ScD e ScE) Foram realizados testes de antibiose em meio sólido, onde discos de oito milímetros de crescimento fúngico foram depositados no centro de placas de Petri contendo ágar Sabouraud acrescido de um mililitro de diferentes concentrações celulares de leveduras (15, 16, 17 células/mL) As placas foram incubadas durante sete dias a 25 °C Decorrido o tempo de incubação, o diâmetro do crescimento dos fungos foi medido, e a percentagem de inibição do crescimento fúngico foi calculada As alterações morfológicas em hifas de F graminearum na presença de S cerevisiae (ScE) foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura Paralelamente, foi avaliada a capacidade de detoxificação de zearalenona por células de S cerevisiae viáveis e inviáveis (tratamento térmico a 121 °C por 15 min) As células de leveduras foram padronizadas e resuspensas em tampão fosfato salina (pH 7,4), a uma concentração final de ZEA de 5 ng/mL O ensaio foi incubado a 37 °C, 25 rpm por 6 min As cepas de levedura apresentaram uma taxa de inibição do crescimento de F graminearum FRS 26 de 48 a 71 %, e para F graminearum FSP 27 de 47 a 64 % A maior taxa de inibição do crescimento de F graminearum FRS 26 ocorreu na concentração celular de 17 células/mL Para a levedura ScA a taxa de inibição foi proporcional a concentração celular Por outro lado, as taxas de inibição do crescimento fúngico das leveduras ScC, ScD e ScE não diferiram estatisticamente entre as concentrações de 15 e 16 células/mL A maior taxa de inibição do crescimento de F graminearum FSP 27 também ocorreu na concentração de 17 células/mL, mas não houve diferença estatística entre as diferentes concentrações celulares de ScA, ScC e ScE As micrografias eletrônicas revelaram algumas alterações morfológicas em hifas de F graminearum FSP 27, como hifas mais finas e um material extracelular envolvendo as hifas, assemelhando-se a um biofilme Entretanto, não foram observadas alterações estruturais em hifas de F graminearum FRS 26, indicando que o provável mecanismo antagônico envolvido na antibiose de F graminearum é a competição por nutrientes A remoção de ZEA in vitro por células viáveis de leveduras variou de 67 (ScE) a 76 % (ScD) não havendo diferença estatística entre as diferentes leveduras avaliadas pelo teste de Tukey (p > 5) As células inviáveis de leveduras apresentaram uma remoção de zearalenona de 78 (ScE) a 86 % (ScD) Comparando a remoção de ZEA (%) pela mesma cepa de S cerevisiae, as células inviáveis das cepas ScC e ScD apresentaram maior capacidade de remoção do que as células viáveis (p < ,5) Outras cepas não apresentaram diferença significativa (p > ,5) na média de remoção de ZEA (%) entre as células viáveis e células inativadas pelo calor O presente estudo mostrou que leveduras de panificação podem inibir o crescimento de Fusarium graminearum, sendo a competição por nutrientes o provável mecanismo envolvido no efeito antagonista Todas as cepas de Saccharomyces cerevisiae testadas apresentaram potencial para a remoção in vitro de ZEA Saccharomyces cerevisiae é Generally Recognized as Safe (GRAS), portanto, não há risco de sua aplicação na alimentação humana e animal Podem ser aplicadas na inibição do crescimento fúngico ou serem incluídas como um novo produto em rações, reduzindo as perdas económicas e minimizando o risco de ZEA entrar na alimentação humana por carry-over
Avaliação da eficácia de revestimento polimérico biodegradável em soja inoculada com bactérias benéficas
Paula, Maria Tereza de; Oliveira, André Luiz Martinez de [Orientador]; Vercelheze, Ana Elisa Stefani; Hata, Fernando Teruhiko; Oliveira, Suzana Mali de [Coorientador]
Resumo: A soja se destaca entre as culturas de maior valor econômico, assim, o uso de sementes de alta qualidade influência na produtividade agrícola O comércio de sementes movimenta milhões de reais anualmente no agronegócio brasileiro, devido ao desenvolvimento de novas tecnologias como o revestimento de sementes que agrega valor ao material comercializado O objetivo geral do presente trabalho foi avaliar a aplicação de revestimento biodegradável a base de amido, gelatina e argilas na fração nanométrica em sementes de soja, inoculadas com bactérias promotoras e crescimento vegetal Foram realizados dois experimentos para avaliação do revestimento e inoculação em diferentes formas Para preparo dos inoculantes foram utilizadas as seguintes bactérias promotoras do crescimento de plantas: Azospirillum brasilense Ab-V5, Bradyrhizobium japonicum SEMIA 579, Bradyrhizobium diazoefficiens SEMIA 58, Rhizobium sp 8121 e Bacillus sp ZK O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, e para análise dos dados o programa estatístico Sasm-Agri Foram avaliadas variáveis relacionadas à fixação biológica de nitrogênio Os resultados mais promissores foram observados principalmente quando associou-se Bradyrhizobium japonicum SEMIA 579, Bradyrhizobium diazoefficiens SEMIA 58 e Azospirillum brasilense Ab-V5 para as variáveis acúmulo de matéria seca da parte aérea, matéria seca raiz e nitrogênio foliar total e número de nódulos após sementes revestidas e inoculadas Conclui-se que a tecnologia de revestimento de sementes com polímeros adicionados de bactérias benéficas apresentou-se como uma alternativa capaz de ser incorporada às tecnologias sustentáveis para a agricultura
Avaliação da presença de fungos e micotoxinas na tecnologia de pós-colheita do milho
Silva, Marcelo da; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Wosiacki, Gilvan; Hirooka, Elisa Yoko
Resumo: O milho, cereal importante no Brasil, como componente de rações animais e como matéria-prima incluída em mais de 5 produtos derivados, devido a sua qualidade nutricional torna-se substrato para contaminação por fungos toxigênicos Com o objetivo de avaliar o efeito do intervalo de tempo entre a colheita e a pré-secagem sobre a contaminação de milho por fungos e fumonisinas, 49 amostras foram coletadas em três pontos da cadeia produtiva, campo (n=1), recepção da cooperativa (n=1) e pré-secagem (n=45) de duas safras consecutivas (23 e 24) da Região Norte do Estado do Paraná Fusarium spp foi o gênero prevalente (1%), seguido por Penicillium spp que foi detectado em 98%, 95% e 97% das amostras de campo, recepção e etapa de pré-secagem (safra 23), respectivamente As fumonisinas foram detectadas em todas as amostras de ambas as safras, com níveis variando de ,11 a 15,32 mg/g em amostras de campo, de ,16 a 15,9 mg/g em amostras de recepção e de ,2 a 18,78 mg/g em amostras de présecagem para safra de 23 As amostras de 24 apresentaram menor nível de contaminação, com teores variando de ,7 a 4,78 mg/g em amostras de campo, de ,3 a 4,9 mg/g em amostras de recepção e de ,11 a 11,21 mg/g em amostras de pré-secagem Os níveis médios de fumonisinas aumentaram gradualmente de £ 5, mg/g para 18,78 mg/g quando o intervalo de tempo entre a colheita e a pré-secagem aumentou de 3,2 para 8,9 horas (safra 23) O mesmo perfil foi apresentado pelas amostras da safra de 24 Os níveis de fumonisinas e o intervalo de tempo entre colheita e pré-secagem apresentaram correlação positiva (=,96) (p<,5), sugerindo que o retardo da secagem contribui para o aumento na contaminação por fumonisinas em milho A qualidade do milho foi avaliada em 87 amostras recém colhidas (safras 23 e 24) utilizadas por indústrias processadoras de milho da Região Norte do Paraná A amostragem foi realizada na recepção da indústria (n=3) e etapa de pré-secagem (n=135) de cada safra Fusarium spp apresentou 1% de freqüência em ambas as safras, Penicillium spp 9 e 95%, enquanto que Aspergillus spp 6 e 15%, para 23 e 24, respectivamente Fumonisina B1 (FB1) foi detectada em todas as amostras, com níveis variando de ,2 a 11,83 mg/g em amostras de recepção e de ,2 a 1,98 mg/g em amostras de pré-secagem Fumonisina B2 (FB2) foi detectada em níveis variando de ,2 a 5,25 mg/g em amostras de recepção e de ,1 a 7,89 mg/g em amostras de pré-secagem (safra 23) As amostras da safra de 24 apresentaram níveis de FB1 variando de ,3 a 12,4 mg/g em amostras de recepção da cooperativa e de ,6 a 7,74 mg/g em amostras de pré-secagem FB2 foi detectada em níveis variando de ,2 a 6,12 mg/g em amostras de recepção e de ,5 a 3,47 mg/g em amostras de pré-secagem Considerando 4, mg/g como nível máximo recomendado para consumo humano, 351 amostras (8,7%) da safra de 23 e 43 amostras (98,8%) da safra de 24 estariam adequadas ao processamento de massas Níveis baixos de contaminação foram detectados em amostras de milho utilizadas como matéria-prima pelas empresas processadoras da Região Norte do Estado do Paraná, ratificando que o constante monitoramento é essencial para produzir milho com qualidade fitossanitária adequada às recomendações comerciais Paralelamente, foram comparadas as metodologias de análise por contagem de pontos de fluorescência, cromatografia em camada delgada (CCD) e espectrofluorimetria por meio da análise de 4 amostras de milho naturalmente contaminadas por aflatoxinas e positivas para Aspergillus do grupo flavus As aflatoxinas foram detectadas por CCD em 16 amostras (4%), enquanto que por espectrofluorimetria 24 amostras foram positivas (6%) Os resultados de CCD e espectrofluorimetria apresentaram boa correlação (=,97) A análise segundo contagem de pontos de fluorescência apresentou 2% de resultados falso-negativos, sugerindo seu emprego como triagem para seleção de lotes com possível contaminação por aflatoxinas
Avaliação da produção de fumonisinas por fusarium verticillioides em meio líquido
Morey, Alexandre Tadachi; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Hirooka, Elisa Yoko; Oliveira, Tereza Cristina Rocha Moreira de
Resumo: Fusarium verticillioides é um patógeno primário de milho e principal produtor de fumonisinas Este fungo pode causar perdas econômicas significativas para produtores e processadores de grãos, criadores de animais, além de representar sérios riscos à saúde humana e animal Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de fumonisinas por F verticillioides em diferentes combinações de fontes e concentrações de carboidratos e aminoácidos Numa primeira fase, a cepa 13F foi cultivada em 3 diferentes meios de cultivo líquido (complexo, definido com fonte orgânica de nitrogênio e definido com fonte inorgânica de nitrogênio) por 15 dias O meio líquido definido com fonte orgânica de nitrogênio proporcionou maior produção de fumonisinas (4,5 µg/mL) por esta cepa, sendo selecionado para os experimentos posteriores Três cepas de F verticillioides (13F, 113B e 13BR) foram avaliadas quanto à produção de fumonisinas em 9 diferentes combinações de carboidratos (glucose, frutose e maltose) e aminoácidos (valina, alanina e leucina) Tendo em vista a maior produção de fumonisinas (4,3 µg/mL) pela cepa 13F em meio com maltose e leucina, essa cepa foi selecionada para avaliar a influência e interação de diferentes concentrações de maltose (2 e 4 g/L) e leucina (1 e 2 g/L) na produção de fumonisinas Maior produção de fumonisinas ocorreu no meio de cultivo que continha 4 e 1 g/L de maltose e leucina, respectivamente Na segunda fase, a cepa 13F foi cultivada em glucose (2 g/L) e glicina (1 g/L) em dois diferentes períodos de cultivo (15 e 21 dias) para avaliar a influência do tempo de cultivo na produção de fumonisinas A produção foi significativamente maior (1,35 µg/mL) em 21 dias (p<,5) Posteriormente, as cepas 13F, 97K e 119B foram utilizadas para avaliar a produção de fumonisinas em diferentes combinações de fontes de carboidratos (glucose, maltose e frutose) e aminoácidos (glicina e alanina) O meio de cultivo, que proporcionou maior produção de fumonisinas (1,64 µg/mL) pelas cepas analisadas, continha glucose e glicina como fontes de carbono e nitrogênio, respectivamente, diferindo significativamente dos demais meios pelo teste de Tukey (p<,5) Com o objetivo de avaliar o efeito da concentração de nitrogênio sobre a produção de fumonisinas por F verticillioides, estas 3 cepas foram cultivadas em três diferentes concentrações de glicina (,5, 1 e 2 g/L) Ocorreu maior produção de fumonisinas (1,56 µg/mL) nos meios que continham 1 g/L de glicina (p<,5) para as três cepas Os resultados deste estudo demonstraram que os tipos e as concentrações de nutrientes presentes no meio de cultivo influenciaram a produção de fumonisinas por Fusarium verticillioides A produção desta micotoxina variou conforme a cepa de F verticillioides, concentração e fonte de carbono/nitrogênio presentes no meio líquido
Avaliação do grau de exposição de cães a micotoxinas em ração seca
Teixeira, Erika Mitsuo Kiyoko; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Freire, Roberta Lemos; Santos, Joice Sifuentes dos
Resumo: Grãos e cereais são matérias-primas comumente empregadas na fabricação de rações, e excelentes substratos para o desenvolvimento fúngico devido ao seu alto valor nutricional Os fungos podem contaminar esses produtos durante o desenvolvimento no campo, estocagem ou durante o transporte Práticas agrícolas inadequadas, assim como más condições de secagem, manuseio e armazenamento podem contribuir com o crescimento de fungos e aumentar o risco de contaminação por micotoxinas Micotoxinas são metabólitos secundários tóxicos produzidos por fungos filamentosos que se desenvolvem em grãos e cereais do mundo todo As micotoxinas podem causar diferentes efeitos tóxicos em animais, tais como imunossupressão, nefrotoxicidade, hepatotoxicidade, efeitos estrogênicos, carcinogênico e morte A sensibilidade para as várias micotoxinas relaciona-se com o tipo de micotoxina consumida, o nível e a duração da ingestão, bem como a raça, a idade e a saúde geral do animal O objetivo desse estudo foi avaliar o grau de exposição de cães a micotoxinas pela ingestão de rações naturalmente contaminadas Assim, a ocorrência de aflatoxinas (AFs), fumonisinas (FBs) e zearalenona (ZEA) foi avaliada em três tipos de rações destinadas a cães (n=81), coletadas nas residências dos proprietários no Norte do Paraná, Brasil AFs, FBs e ZEA foram detectadas em 1, 72,8 e 97,5% das amostras de ração para cães, respectivamente Os níveis médios de aflatoxinas totais (AFB1+AFB2+AFG1+AFG2) nas rações do tipo Standard, Premium e Super Premium foram 1,29 µg/kg, ,49 µg/kg e ,53 µg/kg Os níveis médios de aflatoxinas nas rações Standard diferiram significativamente das rações Premium e Super Premium pelo teste de Kruskal-Wallis (p<,5) Os níveis médios de fumonisinas (FB1+FB2) foram 272,43 µg/kg (Standard), 78,22 µg/kg (Premium) e 186,53 µg/kg (Super Premium) No entanto, não houve diferença significativa pelo teste de Kruskal-Wallis (p>,5) nos níveis médios de fumonisinas entre todos os tipos de ração Os níveis médios de ZEA foram 52,6 µg/kg (Standard), 1,6 µg/kg (Premium) e 17,55 µg/kg (Super Premium) Os níveis médios de ZEA nas rações Standard diferiram significativamente das rações Premium e Super Premium pelo teste de Kruskal-Wallis (p<,5) A estimativa da ingestão diária de AFs (,13 µgs/kg peso corpóreo /dia), FBs (1,479 µg/kg peso corpóreo/dia) e ZEA (,483 µg/kg peso corpóreo/dia) para cães foram inferiores à ingestão diária aceitável (ADI) e ao nível de ingestão segura para animais de companhia (SPDL) para cada micotoxina, indicando que todas as rações foram consideradas seguras para o consumo de cães, em relação à contaminação por essas micotoxinas Entretanto, o monitoramento contínuo da cadeia produtiva de rações é essencial, a fim de minimizar os perigos à saúde dos animais de companhia Do nosso conhecimento, esse é o primeiro relato sobre o grau de exposição de cães a micotoxinas por meio de rações secas naturalmente contaminadas no Brasil
Avaliação do potencial antimicrobiano dos soforolipídios de candida bombicola contra bactéricas contaminantes da indústria avícola
Silveira, Victória Akemi Itakura; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]; Takayama, Renata Katsuko; Rocha, Cristiani Baldo da
Resumo: Soforolipídios são biossurfactantes pertencentes à classe de glicolipídios extracelulares compostos por uma molécula de soforose (O ß-D-glicopiranosil-2?1-ß-D-glicopiranose) unida a uma cadeia de ácido graxo São produzidos por microrganismos, com destaque para a levedura Candida bombicola, na forma de uma mistura de estruturas relacionadas, sendo divididas em dois grupos principais: acídicos e lactônicos Podem apresentar outras variações, as quais influenciam diretamente suas características físico-químicas e biológicas Dentre as diversas aplicações, os soforolipídios têm chamado atenção por sua ação antimicrobiana contra uma ampla gama de bactérias e fungos O setor avícola no Brasil apresenta um grande impacto social e econômico, porém perdas de produção ocorrem pela elevada contaminação microbiana Considerando esses aspectos, o presente trabalho teve como objetivo produzir e verificar a ação antibacteriana de soforolipídios de C bombicola ATTCC 22114 contra Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella spp, Campylobacter jejuni e Clostridium perfringens, os quais são os principais microrganismos contaminantes da carne de frango As produções atingiram 71,98; 5,63 e 69,83 g/L nas fermentações com volumes de 5 mL, 1 mL e em biorreator, respectivamente; predominando 95% de formas lactônicas Os soforolipídios produzidos tiveram ação contra S aureus, L monocytogenes, C perfringens e C jejuni e a associação com ácido láctico resultou em interação aditiva para as cepas testadas, com exceção de E coli e Salmonella O soforolipídio apresentou efeito citotóxico em concentrações = 62,5 µg/mL, portanto a associação com o ácido lático em concentrações = ,6 %, apresenta viabilidade de aplicação do soforolipídio como agente sanitizante com ausência de toxicidade Assim, o soforolipídio se apresenta como um produto inovador com perspectiva de aplicação na indústria avícola, para a redução da contaminação e aumento da produtividade industrial
Avaliação do risco de exposição de cães à contaminação natural por micotoxinas
Bissoqui, Lucas Yamasaki; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Freire, Roberta Lemos; Oliveira, Teresa Cristina Rocha Moreira de
Resumo: O Brasil possui a segunda maior população de cães (34,3 milhões) e gatos (18,3 milhões) do mundo, sendo que em 21 o consumo de ração para animais de companhia foi de aproximadamente 1,83 milhões de toneladas, movimentando um total de R$ 7,26 bilhões de reais Portanto, é necessário avaliar não apenas a composição nutricional da ração, mas a sua inocuidade com o monitoramento, entre outros contaminantes, das micotoxinas Micotoxinas são metabólitos secundários tóxicos produzidos por fungos filamentosos que podem contaminar naturalmente os cereais utilizados como matéria prima na fabricação de ração destinada a cães Além de prejuízos financeiros, a contaminação natural da ração por uma ou mais micotoxina pode gerar efeitos tóxicos sinérgicos ou aditivos No Brasil e no mundo são poucos os trabalhos que relatam a ocorrência de micotoxinas em ração destinada a cães e a avaliação do nível de exposição desses animais Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar a ocorrência de fumonisinas, zearalenona e aflatoxinas em 1 amostras de ração destinada a cães coletadas na residência do proprietário do animal na região norte do Estado do Paraná, no período de dezembro 21 a dezembro 211, assim como avaliar o risco de exposição desses animais a essas micotoxinas As concentrações de fumonisinas, zearalenona e aflatoxinas foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) sistema isocrático de fase reversa A exposição de cães a micotoxinas foi avaliada por meio da estimativa de parâmetros como a ingestão diária aceitável (ADI) e o nível seguro na dieta animal (SPDL) de fumonisinas, zearalenona e aflatoxinas Fumonisinas, zearalenona e aflatoxinas foram detectadas em 68, 95 e 68% do total de amostras, com níveis que variaram de ,3 a ,38 µgg-1 (média = ,12 µgg-1), 5,45 a 442,24 ngg-1 (média = 49,2 ngg-1) e ,34 a 3,88 ngg-1 (média = 1,54 ngg-1), respectivamente Em 8, 86 e 9% das amostras os níveis de fumonisinas, zearalenona e aflatoxinas foram inferiores a ,2 µgg-1, 8 ngg-1 e 2, ngg-1, respectivamente, entretanto a co-contaminação por diferentes micotoxinas, e a possibilidade de efeitos sinérgicos e aditivos, deve ser levada em consideração Neste estudo a co-contaminação por duas ou três micotoxinas foi detectada em 5 a 68% do total de amostras A frequência de contaminação por fumonisinas, zearalenona e aflatoxinas foi alta, porém os níveis médios detectados são considerados baixos, uma vez que, a provável ingestão diária (1,823 µg fumonisinas/Kg peso animal/dia, ,936 µg zearalenona/Kg peso animal/dia e ,24 µg aflatoxinas/Kg peso animal/dia) em comparação com os níveis de ingestão diária aceitável (ADI) e o nível seguro na dieta animal (SPDL) foram baixos Assim sendo, o risco de exposição de cães alimentados com as rações analisadas pode ser considerado baixo e a ração segura quanto à presença dessas micotoxinas No entanto, considerando que as micotoxinas constituem um problema difícil de evitar e que a co-contaminação pode produzir uma potencialização dos efeitos tóxicos, o monitoramento da cadeia de produção é essencial para avaliar os riscos de exposição animal Os resultados indicam a necessidade de uma legislação específica de micotoxinas que atenda os critérios de segurança para animais de companhia, assim como, a adoção de medidas de prevenção e monitoramento da contaminação natural no processo de fabricação da ração
Avaliação do risco de exposição de frangos de corte e galinhas poedeiras à contaminação natural por fumonisinas e aflatoxinas
Rossi, Carolina Nachi; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Corrêa, Benedito; Hirooka, Elisa Yoko
Resumo: O Brasil é o terceiro produtor mundial de aves e o líder em exportações No entanto, a contaminação de milho e rações por micotoxinas pode acarretar grandes perdas econômicas à indústria avícola As micotoxinas estão associadas a problemas de saúde humana e animal e, ao serem metabolizadas pelos animais podem ocorrer em carne, ovos e leite Dentre elas, destacam-se as aflatoxinas, devido à elevada toxicidade e as fumonisinas, por serem as micotoxinas de maior ocorrência em milho e derivados Portanto, é necessário o desenvolvimento de métodos sensíveis e rápidos de detecção de micotoxinas, visando o controle de qualidade dos produtos destinados ao consumo humano e animal Os métodos imunoenzimáticos como os enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) destacam-se por serem rápidos, específicos e permitirem a análise de várias amostras por ensaio Entretanto, no Brasil, há a dependência de importação de kits de ELISA comerciais Assim, investimentos na produção de imunoreagentes constituem uma alternativa para redução de tempo e custos Este estudo teve como objetivos padronizar e validar intra-laboriatorialmente um ELISA competitivo indireto (ic-ELISA) para detecção de aflatoxinas em rações destinadas a aves, assim como avaliar o risco de exposição de frangos de corte e galinhas poedeiras a fumonisinas e aflatoxinas Um ic-ELISA baseado em anticorpo monoclonal anti-aflatoxina B1 (AcM anti-AFB1) foi padronizado, validado e seu desempenho foi comparado com a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e kit de ELISA comercial O ic-ELISA apresentou linearidade adequada (R2 = ,994) e limites de detecção e quantificação de, respectivamente, 1,25 e 1,43 ng g-1 (ração para frangos de corte) e de 1,41 e 1,75 ng g-1 (ração para galinhas poedeiras) Os parâmetros de repetibilidade e precisão intermediária apresentaram desvios padrão relativos médios menores que os recomendados pela Commission of the European Communities (CEC), os quais foram de 8,3% e 11,58% (ração para frangos de corte) e 6,94% e 12,49% (ração para galinhas poedeiras) Quanto à exatidão, as taxas de recuperação de aflatoxinas variaram de 9% a 17% (ração para frangos de corte) e de 98% a 13% (ração para galinhas poedeiras) situando-se entre os valores recomendados pela CEC A análise por CLAE, ic-ELISA e ELISA comercial detectou aflatoxinas em 88,2%, 88,2% e 1% das amostras de ração para frangos de corte (n = 34) e em 92%, 92% e 97,2% das amostras de ração para galinhas poedeiras (n = 36) Os coeficientes de correlação linear entre CLAE-ic-ELISA foram de ,97 e ,98; entre CLAE-ELISA comercial de ,76 e ,93; e entre ELISA comercial-ic-ELISA de ,82 e ,95, considerando as análises de ração de frangos de corte e de galinhas poedeiras, respectivamente A maioria das rações destinadas a frangos de corte (52,9%) e a galinhas poedeiras (61,1%) apresentou razões ic-ELISA/CLAE entre ,81 e 1,8 Paralelamente, foram avaliados a contaminação fúngica e os níveis de fumonisinas (FB1 + FB2) e aflatoxinas em quatro tipos de rações (pré-inicial, inicial, engorda e abate) destinadas a frangos de corte (n = 158) coletadas em uma granja comercial na região norte do Estado do Paraná e em rações destinadas a galinhas poedeiras (n = 98) coletadas na granja experimental da Universidade Estadual de Londrina, nos períodos de junho a agosto e de janeiro a dezembro de 21, respectivamente A determinação da contaminação fúngica foi realizada pelo método “Pour plate” empregando Ágar Batata Dextrose (BDA), enquanto que os níveis de fumonisinas e aflatoxinas foram determinados por CLAE e por ic-ELISA, respectivamente Aspergillus spp e Penicillium spp foram os gêneros de maior prevalência (97 a 1%) nos quatro tipos de ração destinadas a frangos de corte, enquanto Fusarium spp foi detectado em menores frequencias que variaram de 11% para ração pré-inicial a 3,3% para ração de abate FB1 e FB2 foram detectadas em 1% das amostras de ração pré-inicial (médias de ,41 e ,27 µg g-1) e inicial (médias de ,45 e ,16 µg g-1); em 91,9% (média = ,48 µg g-1) e 81,1% (média = ,23 µg g-1) nas amostras de ração de engorda e em 91% (média = ,4 µg g-1) e 45,5% (média = ,23 µg g-1) nas amostras de ração de abate Não houve diferença significativa pelo teste de Tukey (p < ,5) nos níveis médios de fumonisinas entre os quatro tipos de ração, sendo que predominaram baixos níveis da micotoxina (,1 a 1, µg g-1) Aflatoxinas foram detectadas em 44% das amostras pré-inicial (média = 2,33 ng g-1), em 55% das amostras de ração inicial (média = 5,7 ng g-1), em 85% das amostras de engorda (média = 6,27 ng g-1) e em 82% das amostras de abate (média = 3,65 ng g-1), respectivamente Entretanto, a maioria das amostras (93%) apresentou níveis abaixo de 6, ng g-1 Não houve diferença significativa pelo teste de Tukey (p < ,5) nos níveis médios de aflatoxinas entre os quatro tipos de ração Considerando os maiores níveis de FB1 detectados nos quatro tipos de ração, foi calculado o consumo máximo diário provável desta toxina Para todos os tipos de ração estes valores foram inferiores ao LOAEL (lowest observed adverse effect level) tolerado para frangos de corte segundo a European Food Safety Authority (EFSA) Com relação às aflatoxinas, 97% das amostras apresentaram níveis abaixo do limite considerado seguro pela EFSA Nas amostras de ração destinadas a galinhas poedeiras, Fusarium spp foi o gênero de maior prevalência (99%), seguido por Penicillium spp (97%) e Aspergillus spp (9%) Os níveis de fumonisinas variaram de ,2 a 5,6 µg g-1 (média = 1,47 µg g-1), no entanto, a maioria das amostras (67,4%) apresentou baixos níveis de fumonisinas (,3 a 2, µg g-1) FB1 foi detectada em 89,8% das amostras (média = ,87 µg g-1), enquanto FB2 foi detectada em 78,6% das amostras (média = ,49 µg g-1) Aflatoxinas foram detectadas em 71,4% das amostras (média = 12,37 ng g-1), no entanto, a maioria das amostras positivas (53%) apresentou níveis abaixo de 5, ng g-1 Em 61,2% das amostras houve co-ocorrência de fumonisinas e aflatoxinas O maior nível de fumonisinas detectado neste estudo foi 12 vezes menor que o valor de LOAEL, enquanto que 84,3% das amostras apresentaram níveis de aflatoxinas abaixo do limite considerado seguro pela EFSA Considerando a alta frequencia de contaminação das amostras de ração por fumonisinas e aflatoxinas, torna-se essencial o monitoramento contínuo da contaminação de milho e rações por micotoxinas ao longo de toda a cadeia produtiva a fim de minimizar as perdas econômicas e os riscos à saúde humana e animal O ic-ELISA padronizado e validado demonstrou sensibilidade, confiabilidade e uma boa correlação com o HPLC, apresentando potencial para triagem de aflatoxinas em amostras de ração para aves
Avaliação dos efeitos da fertilização nitrogenada (uréiae uréia com NBPT) e do Fungicida maxim - XL na produção de fumonisinas por Fusarium verticillioides
Miguel, Tatiana de Ávila; Ono, Elisabete Yurie Sataque [Orientador]; Kemmelmeier, Carlos; Watanabe, Maria Angélica Ehara
Resumo: O milho é um cereal de importância econômica mundial, suscetível à contaminação por fungos toxigênicos, dentre os quais Fusarium verticillioides predomina Este fungo é responsável pela produção de fumonisinas, que são relacionadas a diversas micotoxicoses animais e possivelmente câncer esofágico em seres humanos Devido aos problemas relacionados à presença de F verticillioides e fumonisinas em milho, durante o cultivo empregam-se práticas que visem à minimização da contaminação, como a fertilização com nitrogênio, uma vez que a biossíntese dessas toxinas está relacionada à limitação de nitrogênio, e o emprego de fungicidas para o controle do crescimento de Fusarium verticillioides No presente trabalho foi avaliada, primeiramente, a ocorrência natural de fungos toxigênicos e fumonisinas em amostras de milho recém-colhido da Região Norte do Paraná, tratado com diferentes tipos (uréia e uréia + inibidor de urease) e doses (8, 16 e 24 Kg/ha) de fertilizante nitrogenadoOs gêneros de fungos mais freqüentes foram Fusarium e Penicillium (83,33% e 98,61%, respectivamente), sendo o gênero Aspergillus encontrado em baixa freqüência (4,17%) As fumonisinas (B1 e B2) foram detectadas em 1% das amostras analisadas, sendo que altas concentrações de fumonisinas (19,49 µg/g) foram detectadas no tratamento ao qual não foi aplicado nenhum tipo de fertilizante nitrogenado Apesar de a diferença na concentração de fumonisinas não ser estatísticamente significativa em relação à dose de nitrogênio aplicada, níveis menores de fumonisinas (3,13 µg/g) foram detectados no tratamento 2 (16 Kg/ha de uréia), e tratamentos com doses maiores ou menores que 16 kg/ha de uréia aumentaram os níveis das micotoxinas Além disso, foi observada uma correlação negativa entre dosagens de fertilizantes nitrogenados e contaminação por fumonisinas Os níveis de fumonisinas detectados em relação ao tipo de fertilizante nitrogenado utilizado não apresentaram diferença estatística significativa Entretanto houve uma tendência de maior contaminação quando uréia + NBPT foi utilizada Foi também avaliada a influência de Maxim – XL na expressão dos genes FUM1 e FUM21, e na produção de fumonisina B1 por F verticillioides em meio de cultivo líquido definido Os cultivos controle (sem fungicida) apresentaram produção média de ,71 µg/mL de FB1, equivalente a 31% da produção média dos cultivos com adição de fungicida (2,31 µg/mL) Não foi observada correlação entre a produção de FB1 e a expressão do gene FUM1, e a expressão do gene FUM21 foi apenas levemente estimulada pela presença do fungicida Uma vez que não foi observada uma correlação forte entre a expressão dos genes estudados e a produção de FB1, algumas hipóteses são discutidas a fim de elucidar o resultado detectado Maxim – XL poderia influenciar na expressão de outros genes da via de biossíntese de fumonisinas, não influenciando diretamente na expressão de FUM1 e FUM21 Em diversos fungos, transportadores celulares do tipo ABC têm sua expressão e/ou atividade aumentada na presença de substâncias tóxicas FUM19 codifica para um transportador do tipo ABC, que atua no efluxo de fumonisinas, mas poderia atuar também no efluxo de fungicida, aumentando os níveis da toxina no meio extracelular Ainda, a ação de fludioxonil sobre MAP quinases, poderia alterar a morfologia celular, o que, combinado à agitação utilizada durante o cultivo de F verticillioides, propiciaria a lise celular e liberação do conteúdo intracelular de fumonisinas, aumentando sua concentração no extrato livre de células Os resultados apresentados ratificam a importância da fertilização nitrogenada e da compreensão do mecanismo de ação de fungicidas como ferramentas para minimização da ocorrência de fungos toxigênicos e fumonisinas, proporcionando maior segurança alimentar para animais e humanos
Bandejas biodegradáveis a base de amido de mandioca e resíduo fibroso da indústria cervejeira
Ivano, Léa Rita Pestana Ferreira Mello; Oliveira, Suzana Mali de [Orientador]; Carvalho, Gizilene Maria de; Yamashita, Fábio
Resumo: O desenvolvimento de embalagens biodegradáveis obtidas de fontes renováveis é uma alternativa ao uso dos plásticos convencionais derivados de petróleo e vem contribuir com a preservação ambiental de forma sustentável O amido de mandioca é uma matéria-prima promissora para este fim, pois apresenta baixo custo, abundância, origem renovável e biodegradabilidade No entanto, a produção de embalagens compostas exclusivamente de amido resulta em materiais de natureza quebradiça e higroscópica, com propriedades inferiores aos plásticos convencionais, sendo necessário o emprego de aditivos e plastificantes para melhorar suas propriedades físico-químicas A utilização de fibras lignocelulósicas como reforço em matrizes poliméricas é interessante, pois diminuem a rigidez e melhoram a biodegradabilidade do material O objetivo geral deste trabalho foi produzir bandejas biodegradáveis a partir de amido de mandioca e do resíduo fibroso da indústria cervejeira (bagaço de malte) e caracterizá-las quanto a sua microestrutura, capacidade de sorção de água e propriedades físicas e mecânicas Para obtenção das bandejas foi empregado o processo de termoformagem com uso de uma termoprensa operada com temperaturas entre 15 e 16 °C, por 7 min e pressão de 1 bar Foram elaboradas formulações de bandejas de amido de mandioca com concentrações de 5 a 2% (p/p) do bagaço de malte As bandejas produzidas apresentaram espessuras entre 2,16 e 2,24 mm, densidade entre ,415 e ,46 g/cm3 e aspecto de cor amarelado As micrografias (MEV) da fratura e da superfície das bandejas indicaram que houve uma boa distribuição das fibras do bagaço de malte por toda a matriz polimérica, evidenciando a homogeneidade do material e também uma boa expansão Nas análises de FT-IR pode-se verificar que os componentes presentes nas bandejas produzidas apresentaram interações, principalmente ligações de hidrogênio, assim como, interações amido-amido enfraquecidas, indicando que os componentes empregados interagiram durante o processamento das bandejas A adição do bagaço de malte influenciou a resistência máxima à tração (RMT) das amostras, tornando o material mais resistente A RMT ficou estável nas amostras armazenadas sob umidade relativa (UR) de 33 e 58%, apresentando decréscimo apenas na UR de 9% devido ao efeito plastificante da água Observou-se pelas isotermas de sorção das bandejas que o aumento da umidade de equilíbrio das amostras foi mais acentuado sob UR acima de 75% A adição do bagaço de malte também aumentou a capacidade de absorção de água das bandejas Estes resultados mostraram que o resíduo fibroso da indústria cervejeira apresenta elevado potencial para ser utilizado como reforço em bandejas a base de amido
Biodiversidade de bactérias isoladas de nódulos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cultivados em solos do Mato Grosso do Sul, Brasil
(Universidade Estadual de Londrina, 2021-03-01) Moura, Fernanda Terezinha; Hungria, Mariangela; Ribeiro, Renan Augusto; Helene, Luisa Caroline Ferraz
Resumo: Bactérias diazotróficas coletivamente chamadas de rizóbios podem se associar com leguminosas, como o feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e formar estruturas especializadas nas raízes, denominadas de nódulos, onde ocorre a conversão do nitrogênio atmosférico em amônia, em um processo conhecido como fixação biológica do nitrogênio (FBN). Contudo, a associação do feijoeiro com essas bactérias frequentemente apresenta baixa eficiência simbiótica. Apesar da importância da leguminosa, ainda é escasso o conhecimento sobre as espécies de rizóbios simbiontes do feijoeiro no Brasil, bem como de sua eficiência em fixar nitrogênio. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade e atividade nodulífera de rizóbios simbiontes de feijoeiro provenientes de 14 municípios do Mato Grosso do Sul, Brasil, compreendendo os três biomas do estado, Mata Atlântica, Cerrados e Pantanal. Foram realizadas a caracterização morfofisiológica, análise de perfil genômico por BOX-PCR, sequenciamento e análise filogenética dos genes 16S RNAr e do gene housekeeping glnII. Na análise de BOX-PCR em 82 estirpes, foi verificada alta diversidade genética, com um nível de similaridade final de apenas 18,68%; considerando o nível de similaridade de 70%, foram observados 12 grupos e 36 estirpes ocupando posições isoladas. Na análise do gene 16S RNAr de 54 estirpes representantes dos grupos encontrados por BOX-PCR, foram identificados 10 gêneros, sendo 37 “rizóbios clássicos” e Agrobacterium, sendo 09 no clado R. etli, 11 no clado R. tropici, 15 no gênero Agrobacterium spp., uma estirpe de Bradyrhizobium e uma de Mesorhizobium. As outras 17 estirpes não foram identificadas como rizóbios. Como o gene 16S RNAr é altamente conservado e, com frequência, incapaz de distinguir espécies intimamente relacionadas, prosseguiu-se com a análise do gene glnII, que foi bem sucedida em 34 estirpes e confirmou o posicionamento filogenético. De 37 estirpes de “rizóbios clássicos” e Agrobacterium avaliadas quanto à capacidade de fixação de nitrogênio, apenas 13 formaram nódulos, 06 do clado R. etli, 06 do clado R. tropici e uma de Agrobacterium; exceto por uma estirpe do clado R. etli, os nódulos foram eficientes em fixar nitrogênio. Os resultados obtidos indicam alta diversidade genética de bactérias capazes de nodular o feijoeiro no Estado do Mato Grosso do Sul, e que a promiscuidade da leguminosa, permitindo associações não eficientes, pode justificar as taxas baixas de contribuição do processo biológico na leguminosa, relatadas com frequência. Os resultados também confirmam o intrigante paradigma da função evolutiva da simbiose com o feijoeiro, altamente promíscua, capaz de associar com uma variedade de espécies de bactérias incapazes de reinfectar a leguminosa, ou que perdem facilmente a capacidade de nodular e fixar nitrogênio. Abstract: Diazotrophic bacteria collectively called rhizobia can associate with legumes such as common bean (Phaseolus vulgaris L.) and form specialized structures in the roots, called nodules, where the conversion of atmospheric nitrogen to ammonia occurs, in a process known as biological nitrogen fixation (BNF). However, the association of common bean with these bacteria often shows low symbiotic efficiency. Despite the importance of this legume, knowledge about the species of rhizobia symbionts of common bean in Brazil, as well as their efficiency in fixing nitrogen, is still scarce. The objective of this study was to evaluate the diversity and nodulation hability of rhizobia symbionts of common bean from 14 municipalities in Mato Grosso do Sul, Brazil, comprising the three biomes of the State, Atlantic Forest, Cerrados and Pantanal. For that, the morphophysiological characterization, genomic profile analysis by BOX-PCR, sequencing and phylogenetic analysis of the 16S RNAr genes and of the housekeeping glnII gene were performed. In the BOX-PCR analysis of 82 strains, high genetic diversity was verified, with a final similarity level of only 18.68%; considering the similarity level of 70%, 12 groups and 36 strains occupying isolated positions were observed. In the 16S RNAr gene analysis of 54 strains representative of the BOX-PCR groups, 10 genera were identified, being 37 of “classic rhizobia” and Agrobacterium, with 09 in the R. etli clade, 11 in the R. tropici clade, 15 in the Agrobacterium spp. genus, one Bradyrhizobium and one Mesorhizobium strain. The other 17 strains were not identified as rhizobia. As the 16S RNAr gene is highly conserved and often unable to distinguish closely related species, we proceeded with the analysis of the glnII gene, which was successful in 34 strains and confirmed their phylogenetic position. Of the 37 strains classified as “classic rhizobia” and Agrobacterium that were evaluated for nitrogen fixation capacity, only 13 formed nodules, 06 of the R. etli clade, 06 of the R. tropici clade and one of Agrobacterium; except for one strain of the R. etli clade, the nodules were efficient in fixing nitrogen. The results obtained indicate high genetic diversity of bacteria capable of nodulating common bean in the State of Mato Grosso do Sul, and that the promiscuity of the legume, allowing inefficient associations, may justify the low rates of contribution of the biological process in the legume frequently reported. The results also confirm the intriguing paradigm of the evolutionary function of the symbiosis with common bean, highly promiscuous, capable of associating with a variety of bacterial species that are incapable of reinfecting the legume, or that easily lose the ability to nodulate and fix nitrogen.

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