Abordagem metagenômica na análise da qualidade microbiológica de bioinsumos produzidos on farm

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorNogueira, Marco Antonio
dc.contributor.authorGouveia, Marjori dos Santos
dc.contributor.bancaFurlan, Felipe Favoretto
dc.contributor.bancaKlepa, Milena Serenato
dc.coverage.extent124 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-16T12:02:12Z
dc.date.available2024-10-16T12:02:12Z
dc.date.issued2024-02-29
dc.description.abstractO uso agrícola de bioinsumos tem aumentado no Brasil e no mundo nos últimos anos. Entretanto, alguns agricultores têm buscado cultivar estes insumos nas propriedades, denominada produção on farm, o que pode comprometer a qualidade do produto final. O objetivo foi avaliar a qualidade microbiológica de amostras de bioinsumos produzidos on farm com uma abordagem metagenômica e métodos microbiológicos clássicos dependentes de cultivo para caracterizar os microrganismos presentes nas amostras e genes de resistência a antimicrobianos. Um total de 22 amostras foram obtidas de propriedades rurais que fazem o uso do sistema de produção on farm de bioinsumos, incluindo inoculantes e agentes biológicos de controle de pragas. No laboratório, as amostras foram avaliadas quanto ao pH e condutividade elétrica e, em seguida, foram diluídas em solução salina estéril e plaqueadas em meio de cultura de acordo com o microrganismo alvo pretendido. As colônias isoladas de bactérias obtidas em cada meio de cultura foram submetidas à extração de DNA genômico e ao sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S. Para a abordagem metagenômica, o DNA total das amostras foi extraído e submetido à análise metagenômica pelo sequenciamento por shotgun, abordagem que dispensa o cultivo em meios de cultura, possibilitando acessar toda a diversidade microbiana presente nas amostras, e não apenas dos microrganismos cultiváveis. Todas as 22 amostras apresentaram contaminação por diferentes tipos de microrganismos, dentre os quais, alguns reconhecidamente patogênicos para humanos. Com base no método baseado em cultivo foram encontrados apenas dois gêneros de microrganismos alvos: Bacillus e Pseudomonas. O pH das amostras, em sua maioria, foi menor que 5, variando de 2,9 a 6,8 e a condutividade elétrica variou entre 152 e 10.830 µS/cm. Na maioria das amostras o DNA dos microrganismos alvo foi detectado em quantidades abaixo de 1% pela abordagem metagenômica, e em apenas um caso alcançou 68,8%. A maioria das amostras apresentou genes de resistência a antimicrobianos, exceto as amostras 6, 9, 12 e 20, embora apresentassem contaminações por microrganismos potencialmente patogênicos. Mesmo a amostra 18, que não apresentou microrganismo potencialmente patogênico, apresentou genes de resistência a antimicrobianos hospedado nos microrganismos contaminantes. O método de avaliação da qualidade microbiológica de bioinsumos baseado em cultivo é limitado e deve ser complementado por estudos mais precisos, como a metagenoma, devido à limitação ao crescimento dos microrganismos contaminantes em meio de cultivo artificial.
dc.description.abstractother1The agricultural use of bioinputs has increased in Brazil and worldwide in recent years. However, some farmers have sought to cultivate these inputs on their properties, known as “on-farm” production, which can compromise the quality of the final product. The objective was to evaluate the microbiological quality of samples of bioinputs produced on-farm using a metagenomic approach and classical microbiological methods dependent on cultivation to characterize the microorganisms present in the samples and the presence of genes of resistance to antibiotics. A total of 22 samples were obtained from rural properties that have used the on-farm production system of bioinputs, including inoculants and biological pest control agents. In the laboratory, the samples were evaluated for pH and electrical conductivity and were then diluted in sterile saline solution and plated on culture medium according to the intended target microorganism. The isolated bacterial colonies obtained in each culture medium were subjected to genomic DNA extraction and partial sequencing of the 16S ribosomal gene. For the metagenomic approach, the total DNA of the samples was extracted and subjected to metagenomic analysis by shotgun sequencing, an approach that does not require cultivation in culture media, allowing access to all the microbial diversity present in the samples, and not only the cultivable microorganisms. All 22 samples showed contamination by different types of microorganisms, some of which are known to be pathogenic to humans. Based on the cultivation-based method, only two genera of target microorganisms were found: Bacillus and Pseudomonas. The pH of the samples was mostly lower than 5, ranging from 2.9 to 6.8, and the electrical conductivity ranged from 152 to 10,830 µS/cm. In most samples, the DNA of the target microorganisms was detected in quantities below 1% by the metagenomic approach, and in only one case it reached 68.8%. Most samples presented antimicrobial resistance genes, except for samples 6, 9, 12 and 20, although they presented contamination by potentially pathogenic microorganisms. Even the sample 18, which did not present potentially pathogenic microorganisms, presented antimicrobial resistance genes hosted in the contaminating microorganisms. The method for assessing the microbiological quality of bioinputs based on cultivation is limited and should be complemented by more precise studies, such as metagenome, due to the limitation on the growth of contaminating microorganisms in artificial culture medium.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18073
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Agronomia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Agronomia
dc.subjectControle de Qualidade
dc.subjectCultivo de Microrganismos
dc.subjectContaminação Microbiana
dc.subjectIsolamento Microbiano
dc.subjectResistência a Antimicrobianos
dc.subject.capesCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.keywordsQuality Control
dc.subject.keywordsCultivation of Microorganisms
dc.subject.keywordsMicrobial Contamination
dc.subject.keywordsMicrobial Isolation
dc.subject.keywordsAntimicrobial Resistance
dc.titleAbordagem metagenômica na análise da qualidade microbiológica de bioinsumos produzidos on farm
dc.title.alternativeMetagenomics approach in the analysis of microbiological quality of inoculants produced on farm
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agrárias

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 2 de 2
Imagem de Miniatura
Nome:
CA_AGR_Me_2024_Gouveia_Marjori_S.pdf
Tamanho:
1.54 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Texto completo. Id. 192636
Baixar
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
CA_AGR_Me_2024_Gouveia_Marjori_S_Termo.pdf
Tamanho:
125.11 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Termo de autorização.
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
555 B
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

02 - Mestrado - Agronomia