Dissertations / Theses on the topic 'PLASMA MICROBIOTA'

ROLE OF CART ON GUT MICROBIAL DYSBIOSIS, STUDYING THE GUT/BLOOD MICROBIOTA DURING THE FIRST TWO YEARS OF SUPPRESSIVE CART BACKGROUND Microbial dysbiosis features HIV+ individuals, both naïve and cART-treated, and is linked to anatomical/structural changes in the gastrointestinal (GI) tract, leading to microbial translocation (MT) and immune activation. Given that data on microbiota modifications during long-term therapy are lacking, we investigated gut/blood microbiota during the first 2 years of suppressive cART. METHODS We enrolled 138 HIV+ subjects. Plasma was collected at baseline (T0) and following 12 (T12) and 24 months (T24) of cART. CD8+ T-cell activation (CD38+; CD38+CD45R0+), MT (sCD14 and EndocAb) and GI damage (IFAB-P) were studied. In a sub-group of 41 patients (pts) we also evaluated GI permeability (urinary LAC/MAN test), inflammation (faecal calprotectin), 16SDNA (MT marker) and gut persistence score, metagenomic function analysis (Picrust) as well as peripheral and faecal microbiota (DNA extraction and 16S Metagenomic Sequencing; MiSeq Illumina®). For the microbiota analyses we enrolled 15 HIV- subjects as controls. All groups were analysed by Wilcoxon test, Kruskal-Wallis test and Permanova analysis. RESULTS 88% were male, 65% MSM, 6% HCV+; median age, CD4+ count, HIV RNA and duration of infection were respectively 38 years, 312/mmc, 5.03 log10cp/mL and 11.5 months. Following cART we registered a reduction of activated and activated/memory CD+8 T-cells (both with p<0.0001), an increase of EndoCab levels (p<0.0001) yet no significant changes in plasma sCD14. In contrast, an increase of I-FABP (p<0.0001) vis- à -vis a reduction of LAC/MAN test (p=0.03) and faecal calprotectin (p=0.01) were found. In faeces, cART resulted in a limited modification of the relative abundance of the microbiota, however differences between pts and controls were detected in the Firmicutes, Bacteroidetes and Actynobacteria phyla. Alpha-diversity showed higher richness in HIV+ vs controls (observed: p=0.006; Chao1: p=0.002) and these differences were maintained at T12 and T24. PCoA plot analyses showed a trend to the separation of pts and controls at all time-points yet the latter overlapped regardless of treatment status and length of cART. Lefse analyses (LDS >2.0) in HIV+ showed a significant increase of Veillonellaceae at T12 (p=0.007) and T24 (p=0.001) Desulfovibrionaceae at T24 (p=0.022) and Prevotellaceae at T24 (p=0.018). Further, many differences between pts and controls was detected in HIV+ . This persistent dysbiosis was associated with the continuous mucosal damage, despite cART introduction: I-FABP were positively correlated with Veillonellaceae both at T12 (r2=0.197; p=0.030;) and T24 (r2=0.156; p=0.017). Interestingly, when we stratified patients according to cART regimens, we found that only NNRTI-based therapy significantly reduced richness (observed: p=0.038; Chao1: p=0.006), but not evenness indexes over time. Furthermore, the relative abundance analyses showed a different profile at both family and genus levels, with NNRTI-based regimens significantly reducing the families of Coriobacteriaceae, Peptococcaceae and increasing the Veillonellaceae family. On the opposite, INSTI-based regimens resulted in decreased Peptococcaceae and increased Veillonellaceae families, as well as in higher Allisonella genus. No major effects following PI-based regimens were detected; no modifications about gut persistence score analysis as well as predicted functional metagenomic pathway analysis were found. Plasma microbiota analyses revealed no major changes of relative abundance parameters during cART and in comparison with uninfected controls. Decreased alpha-diversity was nonetheless found in HIV+ compared to controls (Shannon: p=0.02, Simpson: p=0.009) and persisted both at T12 and T24. CONCLUSIONS HIV-related modifications of the microbiota occur within the GI tract and not in the blood and are minimally affected by long-term effective cART, despite evidence of the containment of gut inflammation. These data suggest the ability of the virus to irreversibly impact the microbiological core of chronically-infected individuals.

Abstract Obesity and dyslipidemia are major risk factors for type 2 diabetes, cardiovascular diseases (CVD), cancer, and musculoskeletal disorders. In prevention, the major goal is to limit calorie consumption and to reduce LDL-C and triglyceride. Dietary fiber (DF) intake is inversely related to body weight gain, insulin resistance, dyslipidemia, and CVD. This thesis investigated the effects of the DFs polydextrose (PDX) and lignin-rich insoluble residue (INS) from brewer’s spent grain (BSG) on lipid metabolism and obesity in diet-induced obese mice. In study 1, PDX was investigated on lipid metabolism in Western-diet-fed mice. We found that PDX reduced fasting plasma cholesterol and triglyceride, food intake, and increased bacteria such as Allobaculum, Bifidobacterium and Coriobacteriaceae in the gut. These changes in the gut microbiota with PDX were associated with downregulation of the genes Fiaf, Dgat1 and Cd36, and upregulation of Fxr in the intestine. We suggest that the hypolipidemic effect of PDX is exerted via diet-induced modification of gut microbiota and gene expression. In study II, INS from BSG was studied for its degradation products in mice fed with a fiber-deficient diet. We found that INS was partially degraded by gut microbiota and contributed to the phenolic pool. The major metabolite in mouse urine was 4-methylcatechol, a degradation product of lignin. In study III, the effects of INS from BSG were studied on lipid metabolism and obesity in high-fat diet-fed mice. INS showed hypocholesterolemic effects, reduced body weight and hepatic steatosis, and increased bacterial diversity, Clostridium leptum, and Bacteroides. INS increased bile acid excretion in the feces and upregulated the genes Srebp2, Hmgcr, Ldlr, Cyp7a1, Pparα, Fxr and Pxr in the liver. The present results suggest that INS from BSG induced beneficial systemic changes via bile acid and gut microbiota. In study IV, PDX was investigated for food intake and appetite-related parameters in healthy and overweight females in an acute study. A midmorning preload of 12.5 g PDX reduced hunger by 31.4% during satiation period while there was no significant change in energy intake compared to placebo. In addition, PDX lowered plasma insulin significantly, by 15.7%, and increased GLP-1 by 39.9%. PDX may reduce appetite, but a larger trial would be needed
Tiivistelmä Liikalihavuus ja rasvatasapainon häiriöt ovat riskitekijöitä sydän- ja verisuonisairauksien, tyypin 2 diabeteksen, syövän sekä luuston ja lihaksiston sairauksien kehittymiseen. Näiden sairauksien ehkäisyssä pääasiallisena tavoitteena on vähentää energiansaantia, LDL-kolesterolia ja triglyseridejä. Ruoan ravintokuitujen saannin on osoitettu olevan yhteydessä painon ja plasman rasvatasojen laskuun sekä sydän- ja verisuonisairauksien vähenemiseen. Tässä tutkimuksessa selvitettiin ravintokuitu polydekstroosin (PDX) ja viljanjyvien prosessoinnista ylijäävän (BSG, brewer’s spent grain) ligniinipitoisen liukenemattoman sivutuotteen (INS) merkitystä rasva-aineenvaihduntaan ja aineenvaihduntasairauksiin liikalihavilla hiirillä. Tutkimuksessa I tarkasteltiin ravintokuitu PDX:n vaikutusta rasvojen aineenvaihduntaan länsimaisella ruokavaliolla ruokituilla hiirillä. Tutkimus osoitti, että ruokavalioon lisätty PDX alensi plasman kolesteroli- ja triglyseriditasoja paastossa sekä hillitsi ravinnonottoa ja lisäsi Allobaculum-, Bifidobacterium- ja Coriobacteriaceae-suolistobaktereja. Nämä suolistomikrobiston muutokset ovat yhteydessä Fiaf, Dgat1 ja Cd36 -geenien ilmentymistasojen laskuun ja Fxr -geenin ilmentymistason nousuun PDX-lisäruokittujen hiirien suolistossa. PDX:n hypolipideeminen vaikutus näyttäisi välittyvän ruokavaliosta johtuvan suoliston geenien ilmentymisen ja suolistomikrobiston muuttumisen kautta. Tutkimuksessa II tarkasteltiin runsaasti ligniiniä sisältävän INS:n hajoamistuotteiden vaikutusta aineenvaihduntaan hiirillä, joiden ruokavaliossa on vähemmän kuitua. Tutkimuksessa havaittiin, että suolistomikrobit hajottivat ravintokuitu INS:n osittain fenoliyhdisteiksi verenkiertoon. INS lisäsi virtsassa 4-metyylikatekolin määrää, joka on ligniinin hajoamistuote. Tutkimuksessa III tarkasteltiin INS-lisäyksen vaikutusta rasva-aineenvaihduntaan ja liikalihavuuteen korkearasvapitoisella ruokavaliolla ruokituilla hiirillä. Tulokset osoittivat, että INS-lisäys ruokavalioon alensi kolesterolia ja eläimen painoa sekä vähensi maksan rasvoittumista ja lisäsi vallitsevien bakteerien monimuotoisuutta, Clostridium leptum- ja Bacteroides -bakteereja. INS lisäsi sappihappojen erittymistä ulosteeseen ja Srebp2, Hmgcr, Ldlr, Cyp7a1, Pparα, Fxr ja Pxr -geenien ilmentymistä maksassa. Tuloksemme osoittivat, että BSG-ylijäämätuotteesta saatu ligniinipitoinen INS sai aikaan hyödyllisiä systeemisiä vaikutuksia suoliston mikrobiston ja sappihappojen muutosten kautta. Tutkimuksessa IV tarkasteltiin PDX:n vaikutusta ravinnonottoon ja ruokahaluun vaikuttaviin muuttujiin normaalipainoisilla ja liikalihavilla naisilla akuutissa tutkimuksessa. Tulosten mukaan ravintokuitu PDX:n nauttiminen aamiaisella vähensi näläntunnetta (31,4 %) seuraavalla aterioinnilla, kun taas plasebolla ei ollut vaikutusta. Lisäksi PDX alensi merkitsevästi insuliinitasoa (15,7 %) ja nosti GLP-1-tasoa (39,9 %). PDX vaikuttaisi vähentävän ruokahalua, mutta lisätutkimuksia tarvitaan

La pression sur les quotas de pêche et l’augmentation de la production aquacole ont contribué à une substitution importante des farines et des huiles de poisson incorporées dans les aliments pour poissons carnivores, par des farines et des huiles végétales. La truite arc-en-ciel, qui est un poisson carnivore, est affectée par ce changement de régime. Ainsi un retard de croissance apparaît dès le plus jeune stade si certaines transformations et supplémentations ne sont pas apportées aux végétaux. L’objectif de ce travail a été d’évaluer, aux stades alevins et juvéniles, l’impact d’une substitution totale des huiles et farines de poisson sur le tractus digestif de la truite arc-en-ciel, et plus particulièrement sur ses capacités digestives et sur la composition de son microbiote intestinal. Le but in fine étant de déterminer si certaines enzymes de la digestion, transporteurs intestinaux, ou sous-communautés bactériennes sont impactés par le changement de régime et peuvent expliquer le retard de croissance observé. Chacun de ces facteurs ont été étudiés via une approche de métagénomique par séquençage de nouvelle génération NGS pour la caractérisation du microbiote, et via de la PCR quantitative et des mesures d’activités enzymatiques pour la comparaison des capacités digestives. Des lignées isogéniques de truites, identifiées comme divergentes dans leur réponse à l’alimentation végétale (capables d’adaptation ou réfractaires) ont permis de disposer d’un matériel biologique pertinent pour répondre à cette question. Une modification du microbiote intestinal associé à la muqueuse digestive pourrait également contribuer à la baisse de l’homéostasie intestinale. Le changement de régime conduit en effet à une équitabilité plus faible chez les truites ayant reçue un aliment végétal, ce qui reflète un changement dans la représentativité de certains OTUs. Ce changement de régime s’est également traduit par des communautés dissimilaires en moyenne à 70 %, d’après l’estimation de la β-diversité entre les communautés de truites nourries avec l’aliment marin et celles nourries avec l’aliment végétal. La sélection opérée par l’aliment a conduit à un remplacement des OTUs rencontrés au sein des Firmicutes, c’est-à-dire que différentes espèces bactériennes de Firmicutes sont rencontrées suivant le régime considéré. La comparaison de communautés bactériennes entre les différentes lignées isogéniques a montré que la sélection opérée par le génotype de l’hôte a davantage eu lieu sur le remplacement des β-Protéobactéries. Enfin, les comparaisons d’abondances en certaines espèces bactériennes particulières suggèrent que les bactéries Cetobacterium somerae, capables de synthétiser de la vitamine B12, et Shewanella, dont l’implication dans la stimulation des cellules β du pancréas endocrine a déjà été observée chez d’autres espèces, pourraient être impliquées dans la réponse métabolique des truites aux végétaux. Les modifications identifiées dans ce travail constituent des indicateurs biologiques qui pourront être mis à profit pour évaluer la réponse du tractus digestif des truites à de nouvelles formules alimentaires
Over-fishing pressure and increasing aquaculture production led to an important substitution of fish oil and fish meal with oil and meal from plant origin in feed meant for farming fish. However this replacement has some deleterious incidence on fish. For rainbow trout, which are carnivorous fish, some growth delay often appears from the early life stages when they are fed with plant based diet. The aim of this work was to assess, at alevin and juvenile stages, the impact of a total replacement of fish meal and oil on rainbow trout gastrointestinal tract, and more particularly on the digestive capacity and the associate microbiota. The objective, in fine, being to determine if some digestive enzymes, intestinal transporters, or bacterial communities are impacted by the dietary replacement and if these biological factors can be related to the observed growth delay. Metagenomic approach using next generation sequencing was used to characterize the gut bacterial communities, while digestive capacity was assessed through quantitative PCR and enzymatic measurements in order to compare rainbow trout responses to a plant-based diet. In our investigations, rainbow trout isogenic lines that diverge in their response to this alternative diet (tolerant or rather reluctant) were adopted because they constitute a pertinent biological material for answering this question.In alevin rainbow trout, a plant-based diet led to an increase of pepsinogen, trypsinogen, and chymotrypsinogen genes which codes for proteolitic enzymes. Two main assumptions can explain this response, and their effectivness remains to investigate: wether this is a physiological response due to a lower weight of trout fed with the plant-based diet, or so it is due to an increase transcritpion of pancreatic enzymes to compensate for a reduction of protein digestibility. In the intestine, it appears that an increase transcription of IAP, SGLT1, CCK-t, and PEPT1 genes, and a decrease transcription of GLUT2 gene under a plant-based diet could reflect a disability to grow under a vegetable diet.In juvenile rainbow trout, a plant-based diet led to a decrease of lipid digestibility, and of triglycerides and total amino acid plasmatic levels. These perturbations could be explained in part by a decrease of the phosphatase alkaline activity, which suggest perturbancesof intestinal homeostasis, and by a decrease of phospholipase A2 activity. Transcriptional decrease of the triglycerides transporter MTP and of the prolidase, which is a peptidase from intestinal cell cytosol, has also been observed. Some modification of the microbiota associated to the intestinal mucosa could also contribute to the decrease of the intestinal homeostasis. The dietary replacement effectively led to reduce evenness of the bacterial communities in trout fed with a plant-based diet, which reflected a shift in the representativeness of some OTUs. Bacterial community from trout fed with a marine diet and trout fed with a plant-based diet were on average 70 % dissimilar. Dietary substitution led to the replacement of OTUs from the Firmicutes class, different bacterial species being observed according to the considered diet. The comparison of bacterial community between the isogenic lines showed that the genotype led to the replacement of β-Proteobacteria. Finally, abundance comparison suggested that Cetobacterium somerae, which is able to synthesise vitamin B12, and Shewanella, which has already been reported to stimulate pancreatic β cells, could be implicated in the trout response to vegetable.Modifications observed in this work constitute biological indicator that could be used to assess the response of the digestive tract to future feed formulations

Introduction : En Europe, les entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre élargi (E-BLSE) sont les principales bactéries pourvoyeuses d’antibiorésistance, à l’origine de difficutés thérapeutiques, notamment en réanimation. L’étude des mécanismes de dissémination de ces E-BLSE comprenant les mécanismes de transmission de colonisation et de lien colonisation-infection est nécessaire afin d’en maitriser la diffusion. Le premier objectif de cette thèse est d’étudier le rôle des disséminations clonale et plasmidique ainsi que celui du microbiote digestif dans la disséminaion de la colonisation digestive à E-BLSE et dans le lien-colonisation infection.Matériels et Méthodes : Les isolats E-BLSE colonisant et infectant les patients admis en service de Médecine Intensive Réanimation de l’hôpital Pellegrin entre janvier et mai 2015 ont été collectés. L’analyse de la dissémination clonale a été réalisée par pulsed-field gel electrophoresis. L’analyse de la dissémination plasmidique a été réalisée par détermination polymerase-chain reaction des groupes d’incompatibilité plasmidique. L’analyse du microbiote a été faite à partir du recueil de selles par écouvillon rectal. Les régions V3-V4 de la région codant pour l’ARN16S ribosomal et la région ITS2 ont été séquencées. L’assignation a été faite suivant le pipe-line DADA-2 et les analyses à l’aide du logiciel R version 3.6.0.Résultats : Sur 608 patients dépistés, 55 (9%) étaient porteurs rectaux d’une E-BLSE, 49 (8%) dès leur admission et 6 (1%) l’ont acquise en réanimation. Sur ces 6 patients, un seul cas de dissémination clonale a été retrouvé. Sur ces 55 patients colonisés, 38 ont été infectés dont seulement 6 (16%) par une E-BLSE, par le même clone que celui colonisant. Le fait d’être porteur rectal d’E-BLSE avait une valeur prédictive positive de 40% et une valeur prédictive négative de 100% pour le fait d’avoir une pneumopathie acquise sous ventilation mécanique. Les plasmides associés aux gènes codant pour les enzymes BLSE étaient les plasmides classiquement décrits sans qu’il ne soit trouvé de plasmide hégémonique. L’influence des plasmides sur le lien colonisation-infection n’a pas été étudiée. Lors de l’étude du microbiote intestinal, il n’y avait pas de différence observée de diversité alpha ni de diversité bêta entre les bactériobiotes et les mycobiotes des patients colonisés à E-BLSE et ceux des patients non colonisés. Il n’y avait pas non plus de différence de diversité alpha ni de diversité bêta entre les bactériobiotes des patients infectés à E-BLSE par rapport à ceux non infectés à E-BLSE parmi les patients colonisés à E-BLSE. En revanche, il existait une différence statistiquement significative de diversité alpha entre les mycobiotes des patients infectés à E-BLSE par rapport à ceux non infectés à E-BLSE parmi les patients colonisés à E-BLSE.Conclusion : La dissémination clonale semble avoir un rôle limité dans la dissémination de la colonisation digestive à E-BLSE mais participer au lien entre colonisation et infection. Notre étude ne permet pas de conclure sur le rôle de la dissémination plasmidique. Enfin, des altérations qualitatives des bactériobiotes et des mycobiotes digestifs sont associées à la colonisation par une E-BLSE. Le passage de la colonisation à l’infection par une E-BLSE pourrait s’expliquer par l’ajout d’altérations quantitatives des bactériobiotes et mycobiotes digestifs. De futures études incluant de plus nombreux patients et analysant les microbiotes associés à la colonisation par les différentes espèces d’E-BLSE permettrait de préciser les modifications du microbiote associées à la colonisation et aux infections à E-BLSE. En cas de résultat significatif, des tentatives de décolonisation digestive d’E-BLSE pourraient être menées par des probiotiques « sur mesure ».Mots clés : antibiorésistance, bêta-lactamase à spectre élargi, plasmides, microbiote intestinal
Introduction: Extended-spectrum beta-lactamase producing Enterobacteriales (ESBL-E) are a leading cause of antimicrobial resistance dissemination in Europe. ESBL-E can lead to inadequate antimicrobial treatment, especially in intensive care units (ICU). A better understanding of ESBL-E mechanisms of dissemination, including colonization diffusion and the link between colonization and infection, is needed to improve ESBL-E containment. The aims of this work are to investigate the roles of clonal and plasmidic disseminations and of gut microbiota in ESBL-E spread.Materiels and Methods: ESBL-E isolates from ICU patients between January and May 2015 were collected. Clonal dissemination was assessed by mean of pulsed-field gel electrophoresis and plasmidic one by mean of incompatibility groups determination by polymerase-chain reaction. Microbiota analysis were performed on rectal swabs by 16SrRNA coding gene and ITS2 coding gene sequencing. Assignation was performed thanks to DADA-2 pipe-line and statistical analysis on Phyloseq R package (version 3.6.0).Results: Among 508 screened patients, 55 (8%) were ESBL-E fecal carriers, 49 (8%) imported- and 6 (1%) acquired-fecal carriage. Among those 6 patients who acquired ESBL-E fecal carriage in ICU, only one case of cross-transmission was found. Among those 55 ESBL-E fecal carriers, 38 were infected during their stay in ICU but only 6 (16%) had a subsequent ESBL-E infection. To be an ESBL-E fecal carrier had a positive predictive value of 40% and a negative predictive value of 100% to have a subsequent ESBL-E ventilator-associated pneumonia. ESBL genes carrying plasmids were those usually described and we did not find any hegemonic plsmid. The plasmidic impact on the link between ESBL-E colonization and subsequent ESBL-E infection was not assessed. We did not find any difference regarding gut bacteriobiota and mycobiota alpha and beta diversities based on ESBL-E carriage status and regarding gut bacteriobiota based on subsequent ESBL-E infection. We found a statistically significant difference regarding gut mycobiota alpha diversity but not beta diversity based on subsequent ESBL-E infection.Conclusion: Clonal dissemination seems to be involved in the link between ESBL-E carriage and subsequent ESBL-E infection but poorly in ESBL-E cross-transmission. Our results do not permit to draw any conclusion regarding plasmidic dissemination. Qualitative alterations of gut microbiota could participate to ESBL-E fecal carriage but further studies are needed to better understand the underlying mechanisms. Further quantitative alterations seem to be associated with the occurrence of subsequent ESBL-E infections but, once again, further studies are nedded to decipher the causative mechanisms. These studies could pave the way to tailored probiotics to eradicate ESBL-E fecal carriage

Diversas espécies de fungos e de bactérias constituem a microbiota endofítica nas plantas cítricas. Interações simbióticas, sinérgicas ou antagônicas, fazem parte do cotidiano das relações entre esses microorganismos endofíticos e seus hospedeiros. Nos últimos anos, os microorganismos endofíticos vêm despertando grande interesse devido ao seu potencial de utilização como fármacos e principalmente no controle biológico. Este trabalho teve por objetivo a identificação de microorganismos endofíticos com potencial antagônico a Guignardia citricarpa na cultura do citros, em pomares orgânicos. Inicialmente foram feitos isolamentos através da assepsia de ramos, folhas e frutos de diferentes variedades de citros em manejo orgânico através do plaqueamento de segmentos dos tecidos em meio de cultura BDA. Diversos microorganismos endofíticos foram obtidos. O pareamento em placas de Petry dos diferentes microorganismos possibilitou a identificação de bactérias com potencial antagônico a G. citricarpa. isolados de Trichoderma ssp. também estavam presentes na comunidade endofítica, Trichoderma ssp. é utilizado no controle biológico por parasitar diferentes fitopatógenos. Inoculações dos endófitos foram feitas em casa de vegetação e em campo, possibilitando a seleção de microorganismos promissores para a utilização em grande escala no controle de G. citricarpa. A compreensão dos mecanismos biológicos e moleculares dessas diferentes interações nos possibilitará um melhor e mais adequado manejo desses diferentes microorganismos em sistemas de cultivo mais sustentáveis.
Several species of fungi and bacteria are endophytic microorganism in citrus plants. symbiotic, synergistic or antagonistic Interactions, are part of the daily lives of relations among these endophytic microorganisms and their hosts. In the last years, the endophytic microorganisms have been arousing great interest because of their potential use as drugs, and mainly on biological control. The aim of this study was the identify endophytic microorganisms with antagonistic potential to Guignardia citricarpa on citrus cultures in organic orchards. Initially isolates were made through aseptic of branches, leaves and fruits of different varieties of citrus through the plating of segments tissue in PDA (Potato Dextrose Agar). Several endophytic microorganisms were obtained. The pairied cultivation, in Petry dishes, of different microorganisms, allowed the identification of bacteria with potential antagonism to G. citricarpa. Trichoderma sp. isolates also were present in the endophytic community. Trichoderma sp. is widely used in biological control as a parasite on different phytopathogens. Endophytic inoculations were made in a greenhouse and in the field. These inoculations allowed the selection of promising microorganisms for the use in large scale for control of G. Citricarpa. The understanding of biological and molecular mechanisms of these different interactions will enable a better and more appropriate management of these microorganisms in different and more sustainable cropping systems.

Mestrado em Bioquímica - Bioquímica Clínica
A infertilidade é uma condição comum que afeta cerca de 15% dos casais em idade reprodutiva, na qual os fatores masculinos, quer isoladamente ou em combinação com fatores femininos, desempenham um papel preponderante. Embora na maioria dos indivíduos a principal causa subjacente a esta patologia ainda é considerada como idiopática, é atribuído às infeções agudas e crónicas do trato geniturinário masculino uma contribuição significativa. As doenças sexualmente transmissíveis (DST) causadas por Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Ureaplasma urealyticum e outros agentes infeciosos, tais como vírus do papiloma humano (HPV) e vírus herpes simplex (HSV1-2), têm um impacto global a nível mundial e são frequentemente associadas a efeitos negativos na espermatogénese, na função dos espermatozoides e na qualidade do plasma seminal. Nas últimas décadas, vários outros microrganismos existentes no corpo humano, como parte das comunidades microbianas, têm sido associados a diversas patologias, incluindo a infertilidade masculina. Este trabalho tem, por isso, como objetivo detetar e avaliar a prevalência de reconhecidos agentes de DST, bem como de outros microrganismos com um possível efeito desconhecido em casos (asteno, oligo, teratozoospermia e hiperviscosidade) e controlos de infertilidade. Para este efeito, foram usadas técnicas de PCR para avaliar a presença/ausência de sete agentes de DST e, numa segunda fase, as regiões hipervariáveis do gene ribossomal 16S foram analisadas por clonagem e sequenciação de Sanger ou por sequenciação em massa de modo a identificar outros agentes infeciosos. Os resultados não mostraram diferenças significativas na prevalência de agentes de DST entre casos e controlos, no entanto, o agente N. gonorrhoeae foi encontrado apenas nos casos de infertilidade, com uma frequência de 2%. Os dados da sequenciação do gene 16S demonstraram a existência de uma grande comunidade de bactérias no plasma seminal, tendo sido identificados mais de 200 géneros sendo os mais prevalentes Enterococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Peptoniphilus, Propionibacterium e Haemophilus. Assim, os resultados atuais apoiam a existência de um nível de variabilidade microbiana inter-individual e sugerem uma diferenciação subtil do fenótipo de hiperviscosidade em relação aos controlos. Neste fenótipo, não só a prevalência do filo Proteobacteria está enriquecida como foram identificados microrganismos com potencial efeito patogénico Klebsiella, Acinetobacter e Facklamia acompanhados de uma diminuição de géneros protetores como Lactobacillus.
Infertility is a common condition that affects approximately 15% of couples trying to conceive, and where male factors, either alone or in combination with female factors, are estimated to play an important role. Although in most individuals the underlying causes of this pathology are still considered idiopathic, acute and chronic infections of male genitourinary tract are thought to have a significant contribution. Sexually transmitted diseases (STD) caused by Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Ureaplasma urealyticum and other infectious agents, such as human papiloma virus (HPV) and herpes simplex viruses (HSV1-2), have a global impact worldwide and are often associated with negative effects on spermatogenesis, sperm function and semen quality. In the last decades, several other microorganisms existing in the human body as part of complex microbial communities have been associated with different pathologies including male infertility. This work aims to detect and evaluate the prevalence of recognized STD agents and other unsuspected microorganisms in infertility cases (astheno, oligo, teratozoospermia and hyperviscosity) and controls. For this purpose PCR techniques were used to evaluate the presence/absence of seven STD agents and hypervariable regions of 16S ribosomal gene were analyzed by cloning and Sanger sequencing or by high-throughput sequencing of pooled samples to identify other infectious agents. The results showed no significant differences between the prevalence of STD agents in infertile cases and controls, nonetheless the N. gonorrhoeae was found only in infertility cases at a 2% frequency. The data from the 16S gene sequencing demonstrated that there is a large community of bacteria in semen. More than 200 genera were identified, whereas Enterococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Peptoniphilus, Propionibacterium and Haemophilus were the most abundant. Even though the current findings seem to support some level of interindividual microbiome variability, the data also suggests a subtle differentiation of the hyperviscosity phenotype from controls. Not only by the enriched frequency of the Proteobacteria phylum in this phenotype as well as the higher prevalence of infectious Klebsiella, Facklamia and Acinetobacter microorganisms and the lower abundance of Lactobacillus protective bacteria.

Tesis presentada para optar al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Agroindustrial y al Título de Ingeniero Agrónomo
Tesis no autorizada por el autor para estar disponible el texto completo en línea
La utilización de nuevas materias primas para la elaboración de productos y la búsqueda constante de alternativas para su consumo, hace que la fabricación de condimentos alimentarios o vinagres representen una opción y la base para nuevos productos de calidad. A pesar de la relevancia actual del vinagre, hay pocas investigaciones con respecto al vinagre de tuna. El interés de las bacterias acéticas es cada vez mayor en la elaboración de un vinagre. Las bacterias acéticas pueden aportar un carácter particular al producto final y mediante técnicas moleculares se pueden identificar y así asociar a atributos organolépticos del vinagre. El objetivo principal de esta investigación, fue caracterizar la microbiota de un vinagre tipo balsámico de tuna púrpura obtenido con diversos inóculos y determinar las características organolépticas otorgadas por estos, durante la acetificación. El jugo de tuna, se concentró a 20°Brix y se fermentó con levaduras vínicas (Saccharomyces cereviceae) durante 5 días, luego se detuvo a los 9°GL mediante un golpe de frío, deteniendo la actividad de las levaduras. Posteriormente el mosto alcohólico de tuna se acetificó con tres diferentes inóculos: de tuna, de vino y de una cepa acética. Una vez finalizada la acetificación se realizaron análisis físicos, químicos y sensoriales, además de identificación molecular. La identificación se realizó mediante técnicas moleculares a nivel de especie (PCR-RFLP 16S rRNA). Las especies identificadas en los inóculos de tuna y vino fueron Gluconacetobacter hansenii y Acetobacter cerevisiae, respectivamente, las cuales predominaron durante todo el proceso de acetificación. Sensorialmente, los tratamientos no presentaron diferencias significativas, sin embargo, existe una leve tendencia a la preferencia de los vinagres balsámicos obtenidos con los inóculos de tuna y vino.

Negli ultimi anni è aumentato l’interesse dell’industria verso lo sviluppo di tecnologie alternative ai trattamenti tradizionali degli alimenti. Tra le varie tecnologie non termiche troviamo il gas plasma. Il plasma è un gas ionizzato neutro, composto da diverse particelle. I principali agenti responsabili dell’azione battericida sembrano essere le specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto, causando danni alle cellule microbiche. Recentemente si sta studiando l’“acqua plasmata attivata”. L’obiettivo generale di questa tesi è stato quello di verificare se trattamenti al plasma di soluzioni saline (NaCl 0.9%) possano “attivarle” dotandole di attività battericida nei confronti di un ceppo di Listeria monocytogenes (ceppo 56 Ly) e di stabilire se il materiale con cui sono costruiti gli elettrodi di un generatore di plasma del tipo DBD, possa influenzare l’efficacia delle soluzioni trattate. Si sono pertanto effettuati trattamenti al plasma di soluzioni saline utilizzando elettrodi di differenti materiali: vetro, ottone, acciaio, argento; le soluzioni così ottenute sono state analizzate in termini chimici, e se ne è valutata l’azione decontaminante nei confronti di Listeria monocytogenes 56 Ly nello stesso sistema modello e, in via preliminare, in sistema reale rappresentato da carote julienne deliberatamente contaminate con L. monocytogenes. Dai risultati ottenuti si è visto che la sensibilità di L. monocytogenes 56Ly alle soluzioni acquose trattate al plasma è influenzato sia dal tipo di materiale dell’elettrodo, sia dal tempo di esposizione. L’acciaio si è rivelato il materiale più efficace. Per quanto concerne il sistema reale, il lavaggio con acqua plasmata per 60 minuti ha determinato un livello di inattivazione di circa 1 ciclo logaritmico analogamente a quanto ottenuto con la soluzione di ipoclorito. In conclusione, i risultati ottenuti hanno evidenziato una minore efficacia dei trattamenti al plasma quando applicati ai sistemi reali, ma comunque il gas plasma ha delle buone potenzialità per la decontaminazione prodotti ortofrutticoli.

L'objectiu és millorar els gels de plasma porcí induïts per calor a pH àcid utilitzant transglutaminasa microbiana (MTGasa). El tractament millora textura i CRA dels gels a pH 5,5, però les millores no són suficients per recuperar les pèrdues degut a l'acidificació. L'estructura globular de les proteïnes dificulta l'atac enzimàtic. La reactivitat de l'enzim no millora amb l'addició de cisteïna a plasma amb MTGasa. El tractament del plasma amb MTGasa sota alta pressió (HP) millora la duresa dels gels. No obstant, la CRA només millora lleugerament. La duresa es pot incrementar mantenint les solucions de plasma pressuritzat sota refrigeració, encara que no millora la CRA. Es pot concloure que les pèrdues en la textura dels gels de plasma induïts per calor a pH àcid es poden recuperar parcialment tractant amb MTGasa, especialment afegint cisteïna o sota HP. Encara que la CRA només es veu lleugerament millorada en el segon cas.
The objective of the thesis is to improve the heat-induced gel properties of porcine blood plasma at acid pH using microbial transglutaminase (MTGase). The enzymatic treatment enhances texture and WHC of plasma gels at pH 5.5, although increases are not enough to overcome loses on gelling properties. The globular structure of proteins can make the enzymatic attack difficult. The enzyme reactivity is not enhanced when cysteine is added to plasma treated with MTGase. Treating plasma with MTGase under HP increases hardness. However, WHC is only slightly modified. These achievements on hardness can be enhanced by holding pressurised-plasma solutions at refrigeration conditions. In contrast, it has no effects on WHC. Overall, losses in texture of heat-induced plasma gels at acid pH are recovered to an important degree by treating plasma with MTGase, especially with added cysteine or under HP conditions. However, their WHC is only slightly enhanced for the later.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-04T18:02:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1258971 bytes, checksum: 19c8e198a51618dfb9bdcb6bc9ba373e (MD5)
Made available in DSpace on 2018-10-04T18:02:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1258971 bytes, checksum: 19c8e198a51618dfb9bdcb6bc9ba373e (MD5) Previous issue date: 2017-07-20
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Interações entre plantas e micro-organismos do solo podem afetar a capacidade competitiva de plantas daninhas, bem como as propriedades físico-químicas do solo. Certas combinações de plantas podem estimular a mineralização da matéria orgânica do solo (MOS), alterando o armazenamento de carbono orgânico nesse ambiente. Além disso, quando em competição, as plantas podem mudar a estequiometria elementar de seus tecidos, sendo essa característica reflexo da capacidade das mesmas de competir com outras espécies em ambientes com variada disponibilidade de nutrientes. Assim, os objetivos deste trabalho foram: I) determinar como a microbiota do solo pode contribuir para o estabelecimento inicial e a capacidade competitiva de plantas daninhas e do milho; II) avaliar se a competição entre plantas daninhas e o milho pode estimular a decomposição da MOS; III) analisar a estequiometria elementar de plantas daninhas durante a competição interespecífica com o milho em experimentos de casa de vegetação. Para alcançar o primeiro objetivo, um experimento foi conduzido em casa de vegetação com Bidens pilosa, Amaranthus viridis e Zea mays. Avaliamos seis manejos de cultivo (monocultura de milho, coexistência entre plantas daninhas e milho, monoculturas de plantas daninhas e solo sem cultivo) em duas condições do solo (solo esterilizado e solo esterilizado com microbiota reconstituída). A reconstituição da microbiota do solo foi realizada pela aplicação de suspensão aquosa de solo fresco no solo esterilizado. A microbiota do solo desempenhou papel importante nas interações entre B. pilosa, A. viridis e milho, influenciando o crescimento da planta e a capacidade competitiva das mesmas. A reconstituição da microbiota do solo melhorou a capacidade do milho de competir com A. viridis, enquanto o inverso foi observado para B. pilosa. Para alcançar o segundo objetivo, as espécies de plantas A. viridis, B. pilosa e Ipomoea grandifolia, consideradas plantas daninhas, e Z. mays foram cultivadas em casa de vegetação. Foram avaliados oito tratamentos: monoculturas de milho e plantas daninhas, milho em competição com plantas daninhas e solo sem cultivo. A concentração total de CO 2 (solo + planta) foi determinada semanalmente. Nessas ocasiões, o efluxo de CO 2 e a composição isotópica de amostras gasosas (δ 13 CO 2 ) foram quantificados e o efeito priming rizosférico (EPR) sobre a MOS foi estimado. As plantas foram colhidas aos 60 dias após o plantio. Nessa ocasião, amostras de solo foram coletadas para medir o conteúdo de C e N da matéria orgânica particulada (MOP) e da matéria orgânica associada a minerais (MOAM). Todos os tratamentos de competição levaram a valores de EPR positivos. A monocultura de I. grandifolia e o milho vs. B. pilosa levaram às maiores perdas de C da MOAM e da MOP em comparação com os solos não cultivados. A competição entre o milho e B. pilosa aumenta a mineralização da MOS, enquanto a competição do milho com A. viridis e I. grandifolia retarda esse processo. Para alcançar o terceiro objetivo, os dados de conteúdo de nutrientes do experimento anterior foram coletados e as razões estequiométricas elementares foram calculadas para os tratamentos de monocultura e de competição. Amaranthus viridis apresentou baixa flexibilidade estequiométrica sob a mesma condição de pressão competitiva enfrentada por B. pilosa e I. grandifolia. A competição interespecífica alterou a estequiometria elementar das plantas, e a magnitude dessa alteração dependeu das espécies de plantas envolvidas. A competição interespecífica diminuiu a qualidade da biomassa vegetal, resultando em maiores relações C:N, C:P, C:K e N:P, principalmente para B. pilosa e I. grandifolia. Esse decréscimo de qualidade poderá reduzir a taxa de decomposição dos resíduos vegetais e levar à imobilização de nutrientes no solo.
The interactions between plants and soil microorganisms can affect weed-crop competition as well as the physico-chemical properties of the soil. Certain plant combinations can stimulate the mineralization of soil organic matter (SOM), thereby changing the storage of organic carbon in the soil. Additionally, under competition, plants can change the elemental stoichiometry of their tissues and this may be a reflection of their ability to compete with other species in environments with distinct nutrient availability. Thus, the objectives of this work were: I) to determine how the soil microbiota may contribute to the initial establishment and competitive ability of weeds and maize; II) to evaluate whether competition between weeds and maize can stimulate SOM decomposition; III) to analyze weed-crop elemental stoichiometry during interspecific competition between weeds and crops in greenhouse experiments. To achieve the first objective, a research was conducted under greenhouse conditions with Bidens pilosa, Amaranthus viridis, and Zea mays. We evaluated six cultivation managements (maize monoculture, coexistence between weeds and maize, weed monocultures, and non-cultivated soil) under two soil conditions (sterilized soil and sterilized soil with reconstituted microbiota). Soil microbiota reconstitution was done by the application of a fresh soil suspension to the sterilized soil. The soil microbiota plays an important role in the interactions between B. pilosa, A. viridis, and maize, influencing plant growth and their competitive ability. Soil microbiota reconstitution improved the ability of maize to compete with A. viridis, while the reverse was observed with B. pilosa. To achieve the second objective, the plant species A. viridis, B. pilosa, and Ipomoea grandifolia, considered as weeds, and Z. mays were grown under greenhouse conditions. We evaluated eight treatments: maize and weed monocultures, maize in competition with weeds, and non-cultivated soil. Total CO 2 concentration (soil + plant) was determined weekly. On these occasions, the CO 2 efflux and isotopic composition of gaseous samples (δ 13 CO 2 ) were quantified and the rhizosphere priming effect (RPE) on soil organic matter was estimated. The plants were harvested at 60 days after planting. At that time, soil samples were collected to measure the C and N contents of particulate (POM) and mineral-associated organic matter (MAOM). All competition treatments led to positive RPE values. Ipomoea grandifolia monoculture and maize vs. B. pilosa led to the highest MAOM-C losses and reduced POM-C compared to those of non-cultivated soils. Competition between maize and B. pilosa increases SOM mineralization, while maize competition with A. viridis and I. grandifolia retards this process. To achieve the third objective, nutrient content data from the previous experiment were collected and the elemental stoichiometric ratios were calculated for the monoculture and competition treatments. Amaranthus viridis showed low stoichiometric flexibility under the same competitive pressure as that faced by B. pilosa and I. grandifolia. Interspecific competition changed the elemental stoichiometry of plants, and the magnitude of these changes was dependent on the plant species involved. Interspecific competition decreased plant biomass quality, leading to higher C:N, C:P, C:K, and N:P ratios, mainly for B. pilosa and I. grandifolia. This may subsequently reduce plant residue decomposition rate and lead to nutrient immobilization in the soil.

Il consumo di prodotti ortofrutticoli freschi è aumentato per una maggiore consapevolezza da parte dei consumatori dei loro benefici. I livelli di contaminazione microbica in tali prodotti sono elevati (3-7 Log) ed il microbiota generalmente è composto da batteri, lieviti che, a causa delle loro attività enzimatiche sono responsabili del deterioramento del prodotto. Inoltre, si sono riscontrati casi di tossinfezione causati da E. coli, S. typhimurium e L. monocytogenes Per ridurre la contaminazione superficiale, l’industria alimentare si avvale di operazioni di lavaggio con sanitizzanti a base di cloro per via del facile impiego e basso costo. Recentemente alcuni studi riportano metodi alternativi come il lavaggio con sostanze ad azione antimicrobica o l’uso del gas plasma, l’efficacia di differenti trattamenti al plasma nei confronti sia della microflora naturalmente che di L. monocytogenes 56 Ly, deliberatamente inoculato sulla superficie di mele Golden Delicious. I trattamenti svolti hanno incluso sia l’esposizione diretta, sia lavaggi con soluzioni acquose, con lo scopo di dotarle di attività antimicrobica; in confronto sono state utilizzate soluzioni di ipoclorito a differenti concentrazioni di cloro attivo. In generale il gas plasma ha dato buoni risultati quando la frutta è stata esposta direttamente: infatti si sono avuti evidenti riduzioni della vitalità della microflora naturalmente, in particolare i lieviti (1.5 cicli logaritmici). Anche per Listeria monocytogenes si è registrata una marcata disattivazione. D’altra parte per quanto riguarda i trattamenti con acqua plasmata si è osservata un’efficacia nettamente inferiore a quella ottenuta con le soluzioni di ipoclorito di sodio alla stessa concentrazione di cloro attivo. Per contro, nelle prove di lavaggio effettuate con acqua elettrolizzata, la disattivazione di L. monocytogenes è stata molto più rapida e precoce che non con l’ipoclorito di sodio. Complessivamente i risultati ottenuti in queste sperimentazioni, sebbene siano preliminari, hanno messo in evidenza le potenzialità dei trattamenti al plasma quale metodo di decontaminazione diretto di frutta quali le mele.

Il lavoro presentato verte sullo sviluppo, la caratterizzazione e l’ottimizzazione di sistemi plasma per verificare la possibilità dell’impiego della tecnologia dei plasmi freddi a pressione atmosferica nei trattamenti d’inattivazione microbica di packaging alimentare. Le sorgenti plasma investigate sono state due: sorgente corona multipin per il trattamento di capsule in polipropilene (PP), sorgente DBD (Dielectric Barrier Discharge) per il trattamento di film di alluminio. I test di decontaminazione sono stati svolti con le seguenti specie microbiche target: E. coli, S. aureus, C. albicans. Si sono ottenuti riscontri positivi (livelli di abbattimento prossimi o superiori a LogR=2) per entrambe le sorgenti con tempi compatibili a quelli della produzione industriale. A valle di questi risultati si è proceduto alla caratterizzazione superficiale dei substrati trattati per verificare possibili alterazioni degli stessi a seguito dei trattamenti. Le prove condotte in questa fase hanno riguardato la misura dell’angolo di contatto (WCA) al fine di investigare possibili modifiche della bagnabilità del materiale indotte dal plasma ed analisi ATR-FTIR per indagare possibili variazioni della composizione chimica delle superfici trattate. Inoltre si è investigato come il trattamento plasma su PP e su alluminio possa inficiare sul processo di saldatura previsto durante la sigillatura delle capsule. Infine per ogni tipologia di sorgente ed alle varie condizioni operative si è svolta una caratterizzazione elettrica allo scopo di acquisire le forme d’onda specifiche di ogni trattamento con cui calcolare l’energia e la potenza medie trasferite dalle sorgenti ai substrati oltre che verificare la ripetibilità e affidabilità della generazione di plasma. Il lavoro si è concluso con lo scale up della sorgente multipin ovvero la progettazione e la realizzazione di una sorgente in grado di essere inserita all’interno di macchine automatiche per la produzione di capsule.

La qualità dell’aria indoor ha suscitato un interesse particolare in riferimento all’attuale pandemia da SARS-CoV-2, soprattutto in relazione alla possibile trasmissione aerea del virus mediata da microgocce di aerosol che diffonderebbero l’infezione negli ambienti chiusi e scarsamente ventilati. Fra i dispositivi utilizzati per la purificazione dell’aria indoor, i plasmi freddi a pressione atmosferica rappresentano una delle tecnologie innovative più promettenti, considerata l’azione sinergia dei principi chimico-fisici generati dalla scarica plasma che hanno il potenziale di interferire con i meccanismi di vitalità dei microrganismi nocivi. Nel presente lavoro di tesi si è caratterizzata una sorgente plasma con scarica a barriera dielettrica finalizzata all’inattivazione di bioaerosol contenente Staphylococcus epidermidis. I test microbiologici condotti hanno fornito una logR media pari a 0,84. Considerato il regime di funzionamento a bassa densità di potenza, connesso alla produzione di ozono, la concentrazione di quest’ultimo è stata indagata mediante spettroscopia ottica di assorbimento. I valori di concentrazione ottenuti, al di sopra della soglia di ammissibilità per gli ambienti indoor, hanno suggerito di integrare un filtro ai carboni attivi per l’abbattimento dell’ozono in eccesso, di cui è stata valutata l’efficienza in varie configurazioni e condizioni di funzionamento, raggiungendo un valore massimo di rimozione del 66%.

Scopo. Lo scopo di questo studio è stato di valutare le condizioni di salute orale nelle persone anziane nella città di Ancona. Aspetti epidemiologici e microbiologici sono stati analizzati. Metodi. 124 soggetti anziani di età compresa tra i 65 e 95 anni sono stati reclutati. Per ogni paziente sono stati annotati dati demografici, anamnesi generale, anamnesi dentale e visita odontoiatrica. I campioni di placca sono stati raccolti sui denti naturali, sia a livello sopragengivale che sottogengivale, e sulle protesi. Poi sono stati raccolti i campioni di saliva per la valutazione delle concentrazioni di ossido nitrico. Risultati. I risultati epidemiologici dimostrano che il 53% degli anziani erano uomini e il 47% erano donne. Solo il 33.3% presentava una igiene orale sufficiente; 45.1% aveva denti cariati; 44% aveva meno di 8 denti mancanti, 33.4% aveva un numero di denti mancanti compresa tra 9 e 15, e il 22.6% aveva più di 16 denti mancanti. Solo 7 pazienti erano completamente edentuli. I risultati microbiologici dimostrano che la concentrazione di placca sulle protesi era significativamente superiore rispetto alla placca sopragengivale e sottogengivale su denti naturali. L’analisi di campioni di saliva ha rilevato che esiste una correlazione tra elevate concentrazioni di ossido nitrico e un elevato consumo di verdure. Inoltre, i pazienti che assumevano molte verdure presentavano alte concentrazioni di Veillonella. Discussione e conclusioni. I risultati di questo studio hanno mostrato che la maggior parte dei pazienti anziani aveva denti naturali ma presentava igiene orale insufficiente, malattie parodontali e carie. Pertanto, i pazienti anziani hanno bisogno di controlli regolari e periodici per mantenere lo stato di salute orale e per non modificare la normale flora microbica. Analisi microbiologica infatti ha dimostrato che la protesi possono causare un notevole accumulo di placca predisponendo i pazienti anziani e fragili ad infezioni orali ed extra-orali. Un risultato medico importante ottenuto da questo studio è che sembra esserci un’associazione inversa tra ipertensione e ossido nitrico, spinaci, e Veillonella. Ulteriori indagini sono necessarie per completare e convalidare questi incoraggianti risultati.
Aim. The aim of this study was to evaluate the oral health conditions in older people in the city of Ancona. Epidemiological and microbiological aspects were evaluated. Methods. 124 elderly subjects aged between 65 and 95 years were recruited. Demographics data, general medical history, dental history and the dental visit were annotated for each patient. Plaque samples were collected on natural teeth both supragingivally and subgingivally and on the dentures. Then saliva samples were collected for evaluate the concentrations of nitric oxide. Results. Epidemiological results showed that 53% of older people were men and 47% women. Only 33.3% had sufficient oral hygiene; 45.1% suffered decayed teeth; 44% had fewer than 8 missing teeth; 33.4% had the number of missing teeth including between 9 and 15, and 22.6% had more than 16 missing teeth. Only 7 patients were completely edentulous. Microbiological results showed that the concentration of plaque on dentures was significantly higher than supragingival and subgingival plaque on natural teeth. Analysis of saliva samples showed that there is a correlation between high concentrations of nitric oxide and high intakes of vegetables. In addition, patients taking many vegetables had high concentrations of Veillonella. Discussion and conclusions. The results of this study showed that the majority of elderly patients had natural teeth but presented insufficient oral hygiene, periodontal diseases, and caries. Therefore, elderly patients needs regular and periodic checks to maintain the state of oral health and to not modify the normal microbial flora. Microbiological analysis in fact showed that the prosthesis can cause a large buildup of plaque predisposing elderly and fragile patients to oral and extra-oral infections. A very important medical result obtained from this study is that there seems to be an inverse association between hypertension and nitric oxide, spinach, and Veillonella. Further investigations are necessary to complete and validate these encouraging results.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Cecilia Teixeira Lima Cremonezi.pdf: 226432 bytes, checksum: 422c0720f73cdb4bbbd8580e6b1f59e9 (MD5) Previous issue date: 2014-10-28
Phosphorus fertilization on sugarcane has received much research attention in recent years. The use of different phosphate sources with varying source and solubility has required studies to prove the efficiency of phosphorus supply to reduce environmental and economic losses. The organic fertilization with the filter cake is presented as routine practice in the mills, partially replacing phosphorus with gains in productivity. This study aimed to evaluate sources of phosphates (superphosphate and reactive phosphate) fertilizer in the sugarcane plant and its residual effects in the production of ratoon, as well as to evaluate the effect of the filter cake associated with these sources of phosphates. For were quantified this biological parameters related to the P cycle in soil and yield components of sugarcane. O experiment was installed in March 2011 in Presidente Prudente-SP. The experimental design was a randomized complete block design with four replications in a split plot design, with portions formed by superphosphate application (SS) Reactive Phosphate Arad with different proportions between SS with FRA. The subplots consisted of the presence or absence of filter cake in the furrow. There was no change in the growth and yield of the crop when it employed the different associations of phosphate fertilizers, with or without filter cake, yet treatment with soluble phosphate decreased ratoon cane yield when compared with the yield of the sugarcane plant. The only soluble phosphate fertilizer source had higher levels of phosphorus in soil and microbial biomass. The filter cake application was beneficial to increase the biomass, microbial, phosphorus and the soluble phosphorus in the soil, but also similarly maintained the performance of cane two years evaluated.
A adubação fosfatada na cana-de-açúcar tem merecido muita atenção da pesquisa nos últimos anos. O uso de diferentes fontes de fosfatos com variação de origem e de solubilidade tem demandado estudos para comprovação da eficiência no fornecimento de fósforo com redução de perdas ambientais e econômicas. A adubação com a torta de filtro apresenta-se como prática rotineira nas usinas e com ganhos na produtividade. O presente trabalho teve como objetivo avaliar fontes de fosfatos (superfosfato simples e fosfato reativo) na adubação da cana-planta e seus efeitos residuais na produção de cana-soca, bem como, avaliar o efeito da torta de filtro associado com essas fontes de fosfatos. Para isto, foram quantificados parâmetros biológicos relacionados ao ciclo do P no solo e componentes de produção da cana-de-açúcar. O experimento foi instalado em março de 2011 em Presidente Prudente-SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições em esquema de parcelas subdivididas, sendo as parcelas constituídas pela aplicação superfosfato simples (SS) e/ou Fosfato Reativo de Arad (FRA) com diferentes proporções entre SS com FRA. As subparcelas foram compostas pela presença ou ausência de torta de filtro (TF) no sulco de plantio. Não houve alteração do crescimento e rendimento da cultura quando se empregou as diferentes associações de adubos fosfatados, com ou sem torta, contudo o tratamento apenas com fosfato solúvel apresentou queda de rendimento da cana soca quando se comparou com o rendimento da cana planta. A adubação fosfatada apenas com fonte solúvel apresentou maiores teores de fósforo no solo e na biomassa microbiana. A aplicação de torta de filtro foi benéfica para o aumento da biomassa, fósforo microbiano e fósforo solúvel no solo, como também manteve o rendimento da cana semelhante nos dois anos avaliados.

O gênero Methylobacterium é composto por bactérias de coloração rósea, metilotróficas facultativas (PPFM - pink-pigmented facultative methylotrophic), que podem fixar nitrogênio, nodular a planta hospedeira, produzir o fitohormônio citocinina e as enzimas pectinase e celulase, podendo dessa forma promover o crescimento vegetal devido à disponibilidade de nitrogênio e à indução de resistência sistêmica. Methylobacterium spp. têm sido descritas como endófitos ou epífitas em diferentes plantas hospedeiras, onde a sua colonização e distribuição no hospedeiro podem ser influenciadas pelo genótipo da planta ou por interações com outros microrganismos associados ao hospedeiro. Neste contexto, poucos trabalhos têm sido desenvolvidos visando um melhor entendimento da interação Methylobacterium-planta e da diversidade deste gênero bacteriano que tem sido isolado de diferentes plantas hospedeiras, exercendo diferentes funções ainda pouco conhecidas. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar a diversidade genética de Methylobacterium spp., por meio do seqüenciamento parcial dos genes 16S rRNA e mxaF; analisar os genes de responsáveis pela interação da Methylobacterium com a planta hospedeira e analisar os genes envolvidos na interação Methylobacterium (endófito)- Xylella fastidiosa (patógeno). Os resultados mostraram que existe uma resposta adaptativa de Methylobacterium spp. específica para cada planta hospedeira. Da mesma forma, foi observado que esta adaptação específica da bactéria à planta, também pode levar à seleção de genótipos específicos para cada planta hospedeira, embora eventos aleatórios também possam ser responsáveis pela diversidade de Methylobacterium na planta hospedeira. Na análise de expressão gênica da interação Methylobacterium-planta, foi observado que o gene relacionado ao metabolismo do metanol (mxaF) não apresentou mudança no padrão de expressão. Genes relacionados a estresse crtI (estresse sentido pela bactéria) e acdS (estresse sentido pela planta), tiveram suas expressões reduzidas na presença da planta, mostrando que a presença de exsudados das plantas não representou um estresse ao desenvolvimento bacteriano. Os genes relacionados à patogenicidade patatin e phoU não foram alterados, confirmando que Methylobacterium é um endófito, e possuem expressão induzida de tais genes quando interagindo com a planta hospedeira. Os resultados permitem concluir que nas condições avaliadas os exsudados das plantas não causam estresse à bactéria (SR1.6/6). Por meio da análise de expressão gênica in vitro de X. fastidiosa em co-cultivo com M. mesophilicum, foi observado que este fitopatógeno vascular apresentou diminuição do crescimento e da formação de biofilme. Os resultados aqui apresentados mostram que a diversidade deste grupo de endófitos é parcialmente determinada pela planta hospedeira, onde tais bactérias interagem tanto com a planta como com outros grupos, como fitopatógenos presentes neste nicho.
The genus Methylobacterium, constituted by PPFMs - pink-pigmented facultative methylotrophic, are able to fix nitrogen, nodule the host plant, produce cytokines and enzymes involved in induction of systemic resistance such as pectinase and cellulase, inducing plant growth. Methylobacterium sp. has been described as endophyte or epiphyte in different host plants, where the colonization and distribution on the host can be influenced by plant genotype or by interaction with other microorganisms associated to the host. In this context, few studies aims the better understanding of the diversity of this genus in different host, the interaction Methylobacterium-plant, and the interaction Methylobacterium-other bacteria. Therefore, this study aims to study the genetic diversity of Methylobacterium spp., by sequencing the 16S rRNA and mxaF gene; to analyze the genes responsible for the Methylobacterium-plant host interaction and to analyze the genes involved in Methylobacterium (endophyte) - Xylella fastidiosa (pathogen) interaction. Results show differential adaptive responses of Methylobacterium spp. in distinct plant species. However, the clustering according to the host plant was observed for a subset of isolates, suggesting that this diversity could be driven by stochastic events, although plant genotype may contribute to this diversity. Analyzing the Methylobacterium-plant interaction gene expression it was observed that genes related to metabolism of methanol (mxaF) was not amended. The genes related to stress such as crtI (stress sensed by the bacteria) and acdS (stress sensed by the plant) had its expression reduced with the plant showing that the plant exudates did not represent a stress to the bacteria development. The genes related to pathogenicity like patatin and phoU were not amended, confirming that Methylobacterium is an endophyte that do not induce when the bacteria interacts with the plant host. Using a genetic expression analyses of X. fastidiosa in vitro in co-cultive with M. mesophilicum, it was seen that this phytopathogen presented the growth and biofilm formation reduction. These results show that the diversity of this endophyte group is partially determinate by the plant host, where this bacterium interacts with the plant and with other groups, such as phytopathogen present in this niche.

Doutoramento em Biologia
A vinha, Vitis vinifera L., abriga naturalmente um ecossistema microbiano complexo ou microbioma, tais como microrganismos neutros, fitopatogenos ou benéficos. Entre os fitopatogenos, aqueles implicados nas doenças do lenho da videira (GTDs) são responsáveis pelas doenças mais destrutivas, para o qual não existem tratamentos altamente eficazes. Por outro lado, os microrganismos benéficos (BCAs) podem desempenhar papéis específicos na proteção das plantas contra estes agentes. Neste sentido, o atual desafio consiste em compreender como estes BCAs interagem com a planta e qual o seu potencial biotecnológico para o desenvolvimento de novas estratégias de proteção da planta. Neste contexto, o objetivo deste estudo visou primeiramente analisar profundamente as comunidades microbianas associadas com a videira ao longo do seu ciclo de crescimento até à fermentação do vinho e, em seguida, compreender as interações entre vinha-BCAs-GTDs. Para isso, dois potenciais BCAs isolados da videira foram testados contra diferentes espécies de Botryosphaeriaceae e, em seguida, caracterizados relativamente ao seu potencial de colonização, de indução dos mecanismos de defesa da planta, na presença ou não do fitopatogeno (D. seriata F98.1), e análise do respetivo genoma. Os resultados demonstraram que o microbioma da videira é altamente dinâmico ao longo do ciclo de crescimento da planta. Como esperado, a biodiversidade microbiana é maior nos solos, e estas comunidades diferem significativamente daquelas presentes nas folhas e mostos vínicos. Contudo, alguns destes microrganismos são partilhados, o que sugere a existência de um microbioma comum. Diferentes isolados foram obtidos, pertencendo na sua maioria ao género Bacillus, Streptomyces e Aureobasidium. A videira é naturalmente colonizada por microrganismos com potencial antagonista de várias espécies de Botryosphaeriaceae. Entre estes, destacam-se os isolados Streptomyces sp. Fito_S127B e A. pullulans Fito_F278, que foram selecionados como potenciais BCAs. Estes microrganismos produzem diferentes enzimas extracelulares importantes para as atividades de controlo biológico e são capazes de colonizar com sucesso a videira: Fito_S127B coloniza a rizosfera, enquanto que Fito_F278 coloniza desde as raízes até às folhas. A inoculação artificial da videira com D. seriata F98.1 mostrou que o comprimento das lesões necróticas causadas pelo fitopatogeno são significativamente reduzidas na presença de Fito_S127B. Em contrapartida, a espécie Fito_F278 foi menos eficaz. Estes BCAs ativaram algumas respostas de defesa específicas da videira, o que permitiu uma resposta mais rápida e sólida da planta contra o agente fitopatogénico. A análise do genoma destes microrganismos permitiu averiguar diferentes genes que codificam compostos bioativos altamente importantes para o controlo biológico. De uma forma geral, este estudo abrange novos conhecimentos relativos à estrutura das comunidades microbianas associadas à videira e às suas interações. Para além disso, destaca que a videira ostenta naturalmente microrganismos com um controlo biológico promissor e que estes podem promover respostas de defesa importantes na planta. Neste sentido, estes resultados permitem não só uma melhor compreensão das interações da videira-BCAs-GTDs, mas também representam um forte contributo e avanço para o desenvolvimento de novas estratégias da gestão da vinha, tais como as doenças do lenho.
Vitis vinifera L. is a widely cultivated fruit crop, that naturally harbours a complex microbial ecosystem or plant microbiome, such as neutral, phytopathogenic or beneficial microorganisms. Among phytopathogens, those implied in Grapevine Trunk Diseases (GTDs) are responsible for the most destructive diseases worldwide, and currently no highly effective treatments are available. Beneficial microorganisms (BCAs) may play specific roles on plant protection against phytopathogens though, the present challenge is to understand how such BCAs interact with plant and their biotechnological potential for development of innovation strategies. In this context, the aim of this study was firstly to unveil the microbial communities associated with grapevine along its growth cycle until wine fermentation and, secondly, to better understand the grapevine – BCAs – GTDs interactions. Two potential BCAs isolated from grapevine were tested against Botryosphaeriaceae species and then deep characterized, namely for their colonisation potential, induction of defence mechanisms in grapevine, in the presence or not of D. seriata F98.1, and their genome analysis. Results showed that grapevine microbiome was very dynamic along the growth cycle. As expected, the microbial biodiversity was higher in soils, and these microbial communities differed significantly from those of leaves and wine musts. A proportion of microbial communities was shared within these structures, suggesting the existence of a core microbiome. Several isolates were then obtained from grapevine which mostly belonged to Bacillus, Streptomyces and Aureobasidium genera. Some of them significantly decreased in vitro the mycelium growth of several Botryosphaeriaceae species, such as Streptomyces sp. Fito_S127B and A. pullulans Fito_F278 which were highly effective and thus selected as potential BCAs. These strains showed to produce a high range of extracellular enzymes with biocontrol value, and were able to successfully colonize grapevine: Fito_S127B was an epiphyte from rhizosphere, while Fito_F278 colonised grapevine from roots to leaves. The artificial inoculation of green stems with D. seriata F98.1 on cutting plants showed that the necrotic lesions length caused by the pathogen was significantly reduced by Fito_S127B, in contrast to Fito_F278, which was less effective. Furthermore, these BCAs activated some specific defence responses of grapevine, allowing a more rapid and solid response of plant against the pathogen. The genome analysis also showed that these BCAs strains are an important source of bioactive compounds of biocontrol value. Overall, this study brought new insights on the structure of microbial communities of grapevine and their interactions. Moreover, highlighted that grapevine is a natural source of microorganisms with a promising biocontrol against GTDs, and that they can promote plant defence responses. Thus, these findings provide not only a better understand of the grapevine- BCAs- GTDs interactions but also a strong contribution to future GTDs management strategy.

SILVA, E. P. Interação do fosfato de rocha, matéria orgânica e microbiota do solo na produção de mudas de arbóreas nativas de interesse econômico e ambiental no Nordeste brasileiro. 2013. 77 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-08-25T17:43:02Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_epsilva.pdf: 864372 bytes, checksum: d724b068a9da505aa33b2deaecd414a0 (MD5)
Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-08-27T23:06:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_epsilva.pdf: 864372 bytes, checksum: d724b068a9da505aa33b2deaecd414a0 (MD5)
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Natural regeneration of vegetation is the procedure cheaper to rehabilitate degraded areas, however, is slow. The planting of native tree seedlings may be a solution. In this context, an experiment was carried out in a greenhouse for 120 days, testing 5 P rates (0, 75, 150, 300 and 600 mg L-1) with rock phosphate colonization by AMF and native rhizobia in development of seedlings embaúba (Cecropia pachystachya Trécul) and sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia Benth), grown in natural soil (NS), natural soil sterilized with 50% (NSS) and natural soil added with 25% organic compost (NSC). We analyzed the length, dry matter weight, N, P, K aerial part and the stem diameter of the plant, number of spores and mycorrhizal colonization, dry matter weight of nodules rhizobia, microbial biomass carbon, basal respiration and metabolic quotient soil. The growth in length, stem diameter and dry matter weight of embaúba not affected by the treatments. The substrates NS and NSS provided the greatest colonization and sporulation of AMF, favoring the input of P in shoots of these plants. This activity was reduced at the highest levels of P. The soil basal respiration and microbial biomass carbon (MBC) were lower in the NSS and not influenced by P fertilization. The substrate NSS provided major input of N in shoots, not influenced by P fertilization. Whereas the NSC provided major input of P and K in shoots of embaúba plants. The AMF favored the input of P in shoots of embaúba plants, but this activity was reduced at the highest levels of P. The growth of sabiá was not affected by treatments, but stem diameter and dry mass weight showed better results in substrate NSC. However, were not affected by the rates of P. The NSC had the lowest number of spores, the highest colonization of AMF at rate of 75 mg of P, however with reduction in higher rates, and higher MBC, but without influence of P rates. The NSS and native rhizobia provided major input of N in shoots and increased nodular mass in sabiá and levels of phosphorus influenced these parameters. The NSC provided major input of P and K in shoots of sabiá, in rate of 600 mg P, favored higher values of these nutrients. AMF provided a mild increase the levels of P in the shoots of sabiá plants.
A regeneração natural da vegetação é o procedimento mais barato para reabilitar áreas degradadas, porém, é lento. O plantio de mudas de arbóreas nativas pode ser uma solução. Nesse contexto, conduziu-se o presente trabalho em casa de vegetação por 120 dias, testando 5 doses de P (0, 75, 150, 300 e 600 mg L-1) com fosfato de rocha natural na colonização por FMA e por rizóbio nativos, e no desenvolvimento de mudas de embaúba (Cecropia pachystachya Trécul) e de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia Benth), cultivadas em solo natural (SN), solo natural com 50 % esterilizado (SND) e solo natural adicionado de 25 % de material orgânico (SNM). Analisou-se o comprimento, massa da matéria seca, teores de N, P, K da parte aérea e o diâmetro do colo das plantas, número de esporos e colonização micorrízica, massa da matéria seca dos nódulos de rizóbios, carbono da biomassa microbiana, respiração basal e quociente metabólico do solo. O crescimento em comprimento, o diâmetro do colo e a produção de massa da matéria seca da parte aérea das plantas de embaúba não sofreram efeito dos tratamentos. Os substratos SN e SND proporcionaram a maior esporulação e colonização de FMA, favorecendo o aporte de P na parte aérea dessas plantas. Essa atividade foi reduzida nas maiores doses de P. A Respiração Basal e o carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) foram menores no SND e não sofreram influência das doses de P. O substrato SND proporcionou maior aporte de N na parte aérea das plantas, mas sem influência das doses de P. Enquanto que o SNM proporcionou maior aporte de P e K na parte aérea das plantas. Os FMA favoreceram o aporte de P na parte aérea das plantas de embaúba, mas com redução nas maiores doses de P. O crescimento em comprimento das plantas de sabiá não sofreu efeito dos tratamentos, porém o diâmetro do colo e a massa da matéria seca da parte aérea das plantas apresentaram melhores resultados no substrato SNM, mas sem influência das doses de P. O SNM apresentou o menor número de esporos, maior colonização de FMA na dose de 75 mg de P, todavia com redução nas maiores doses, e maior CBMS, mas sem influência das doses de P. O SND e o rizóbio nativo proporcionaram maior aporte de N na parte aérea e maior massa nodular nas plantas de sabiá, sendo influenciados pelas doses de P. O SNM proporcionou maior aporte de P e K na parte aérea das plantas de sabiá, tendo a dose de 600 mg de P favorecido os maiores valores desses nutrientes. Os FMA proporcionaram um discreto incremento no teor de P na parte aérea das plantas de sabiá.

La seguente tesi tratta dell’utilizzo di tecnologie innovative per l’inattivazione microbica, l’estrazione di componenti secondarie e riduzione degli scarti di lavorazione di prodotti a base di pomodoro. In particolare, sono state trattate cinque diverse tecnologie innovative, viste durante il percorso di studi e qui approfondite. Tra queste tecnologie innovative troviamo le alte pressioni idrostatiche, le radiazioni ionizzanti, gli ultrasuoni e i campi elettrici pulsati, una valida alternativa alle tecnologie termiche poiché sono in grado a salvaguardare non solo la sicurezza dell’utilizzatore finale come utilizzando la pastorizzazione, ma anche mantenere dei buoni livelli per quanto riguarda le caratteristiche organolettiche e nutrizionali dei prodotti trattati. In particolare, nei prodotti a base di pomodoro è stato notato come queste tecnologie siano in grado ad inattivare microrganismi patogeni come: E. coli O157:H7, S. aureus, S. Typhimurium e L. monocytogenes, e non come: B. Coagulans e C. pasteurianum, nonché alcuni enzimi (es. PME e LOX) nel prodotto finale. Inoltre, la maggior parte di queste tecnologie è in grado di aumentare le rese di estrazione di componenti secondarie, quali β-carotene, licopene e polifenoli totali. Questi composti possono essere estratte sia dal pomodoro, che direttamente da prodotti di scarto come le vinacce di pomodoro o le bucce, andando a diminuire sprechi alimentari e conseguentemente inquinamento, che sarebbe prodotto dagli stessi scarti per il loro smaltimento.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-20T11:43:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1150678 bytes, checksum: 5ac766f88d369f0f72b4652b22015206 (MD5)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
O estudo da interação inseto-planta tem se mostrado um caminho promissor no controle de pragas. No entanto para um controle efetivo de pragas, tornou-se necessário o conhecimento da relação entre os insetos e sua microbiota associada. Esta interação entrou em foco quando os primeiros estudos provaram a dependência direta do hospedeiro de sua microbiota. Este estudo teve como objetivos caracterizar a diversidade microbiológica associada simbioticamente com o inseto herbívoro Anticarsia gemmatalis e suas consequências em termos de atividade proteolítica digestiva quando alimentado com diferentes dietas de soja suscetíveis e resistentes. Foram encontradas diferenças para a microbiota simbionte alimentadas com os diferentes cultivares de soja, (suscetível controle, estresse hídrico suscetíveis e resistência a insetos (IAC 17 e IAC 24)). Observamos a predominância dos filos Firmicutes e Proteobactérias para as bactérias e Ascomycota e Chytridiomycota para fungos. Em todos os grupos, foram observadas 210 unidades operacionais taxonômicos (OTUs) para bactérias e 110 OTUs para fungos. Os dados mostram que a dieta é determinante na composição da microbiota, sendo agrupadas em diferentes quadrantes, quando analisados por Escalonamento Multidimensional não paramétrico (nMDS), existindo OTUs bem estabelecidos para cada tipo de dieta. No entanto, não foram observadas diferenças para a atividade proteolítica das enzimas isoladas do intestino de Anticarsia gemmatalis alimentada com os diferentes cultivares de soja. Foi verificado a predominância de uma classe de enzimas para a atividade amidolítica e esterolítica, uma vez que não foi observado diferenças nos valores de Km entre os tratamentos. Análise de componente principal agrupou os tratamentos em três grupos distintos, apesar das diferentes dietas não ser determinante no perfil enzimático. Apesar da dieta ser determinante na pressão seletiva sobre a microbiota, ela não foi capaz de modular a resposta das proteases digestivas de Anticarsia gemmatalis. Estudos posteriores poderão acrescentar subsídios no entendimento do papel adaptativo de cada um.
The plant-insect interaction study has proven to be a promising way to control pests. However, for effective pest control, it has become necessary to know the relationship between insects and their associated microbiota. This interaction came into focus when the first studies proved the direct dependence of the host of their microbiota. This study aimed to characterize the microbial diversity associated symbiotically with herbivorous insect Anticarsia gemmatalis and its consequences in terms of digestive proteolytic activity when fed with different soybean diets susceptible and resistant. Differences were found for the symbiont microbiota fed with different soybean cultivars (susceptible control, susceptible water stress and insect resistance (IAC 17 and IAC 24)). We observed the prevalence of phyla Firmicutes and Proteobacteria for bacteria, and Ascomycota and Chytridiomycota for fungi. In all groups, we observed 210 taxonomic units (OTUs) for bacteria and 110 OTUs for fungi. The diversity and richness of data shows that the diet is critical in the composition of the microbiota, being grouped in different quadrants when analyzed by non-Metric Multidimensional Scaling (NMDS), there are OTUs well established for each type of diet. However, no differences were observed for the proteolytic activity of enzymes isolated from the intestine Anticarsia gemmatalis fed with different soybean cultivars. It was found the prevalence of a class of enzymes for amidolytic and esterolytic activity, since it was not observed differences in their Km values between treatments. Analysis principal component grouped the treatments on three separate groups, despite different diets not be determinative in the enzymatic profile. Although the diet is crucial in the selective pressure on the microbiota, she was not able to modulate the response of digestive proteases Anticarsia gemmatalis. Further studies may add subsidies on understanding the adaptive role of each.

LIMA, José Vinícius Leite. Ocorrência de bactérias diazotróficas em cactáceas nativas do semiárido e seus efeitos no crescimento de mudas de Mandacaru. 2013. 38 f. Dissertação (Mestrado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013.
Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-20T19:15:44Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jvllima.pdf: 711329 bytes, checksum: 03334107e0ced54f2736505d2e5231af (MD5)
Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T20:38:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jvllima.pdf: 711329 bytes, checksum: 03334107e0ced54f2736505d2e5231af (MD5)
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The presence of nitrogen-fixing bacteria has been observed in various plant species, including legumes, grasses, and fruit plants. It has been hypothesized that the cactus from semiarid region naturally establishes association with endophytic bacteria and take advantages from plant-bacteria interaction in the initial growth phase. This study aimed to isolate and characterize diazotrophic from cactus in semiarid and evaluate their contribution on the growth of Mandacaru seedlings. The survey of occurrence of diazotrophs was held in December 2011, collecting samples from roots and aerial parts of Mandacaru (Cereus jamacaru) and Coroa-de-frade (Melocactus zehntneri) at the Ecological Station of Aiuaba, state of Ceará, Brazil. The presence of endophytic bacteria was confirmed in native cacti and bacterial strains characterized by the physiology of growth on artificial medium, on condition of biological nitrogen fixation. Representative strains from homogeneous bacterial groups were used to inoculate Mandacaru seedlings. After six months of growing in greenhouse, the Mandacaru seedlings showed similar growth independently of bacterial inoculation. All bacteria obtained cacti showed ability showed ability to solubilize inorganic phosphate in medium Pikoskaya. The endophytes obtained differ in growth condition under nitrogen fixation and by using different carbon sources. The seven bacterial strains tested did not affect significantly the initial growth of Mandacaru in substrates with rice hulls partially burned, vermiculite and humus.
A presença de bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico tem sido evidenciada em diferentes espécies, incluindo leguminosas, gramíneas, frutíferas, entre outras plantas. Tem-se por hipótese que as cactáceas estabelecem naturalmente associação com as bactérias diazotróficas endofíticas e podem se beneficiar da interação planta-bactéria na fase de crescimento inicial. Este estudo teve por objetivo isolar e caracterizar bactérias diazotróficas associadas às cactáceas do semiárido e avaliar sua contribuição no crescimento de mudas de Mandacaru. A análise da ocorrência de bactérias diazotróficas foi realizada em dezembro de 2011, coletando-se amostras de raízes de partes aéreas de Cereus jamacaru e Melocactus zehntneri, na Estação Ecológica (ESEC) de Aiuaba, Ceará, Brasil. A presença das bactérias endofíticas foi confirmada nas cactáceas nativas e as estirpes bacterianas caracterizadas pela fisiologia de crescimento em meios artificiais, sob condição de fixação biológica de nitrogênio. Representantes destes grupos bacterianos foram inoculados em mudas micropropagadas de Mandacaru. Após seis meses de cultivo em casa de vegetação, os Mandacarus apresentaram crescimento similar independente da inoculação com endófitos. Todas as bactérias isoladas apresentaram habilidade em solubilizar fosfato inorgânico no meio Pikoskaya. As bactérias endofíticas oriundas dos cactos nativos diferem na forma de crescimento sob condição de fixação biológica de nitrogênio e pelo uso de fontes de carbono. As sete estirpes bacterianas testadas não influenciaram o crescimento inicial de Mandacarus em substrato composto de casca de arroz parcialmente carbonizada, vermiculita e vermicomposto.

A diversidade microbiana em ambientes aquáticos e sua associação com plantas carnívoras ainda é pouco estudada. Assim, a comunidade bacteriana da planta carnívora Utricularia gibba e do seu meio aquático foi avaliada por meio do seqüenciamento em larga escala (454 Roche) de uma biblioteca do gene 16S rRNA. Os resultados indicaram que a comunidade bacteriana na água é significativamente diferente da comunidade dos utrículos. Além disso, a comunidade bacteriana da água é composta principalmente por membros dos filos Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Verrucomicrobia, enquanto que a comunidade presente me U. gibba é composta por membros dos filos Proteobacteria, Firmicutes, Cyanobacteria e Acidobacteria. O gênero Polynucleobacter foi dominante nos dois ambientes aquáticos, mas não foi detectado no interior dos utrículos, onde Acidobacterium e Methylococcus foram os gêneros dominantes. Assim, uma comunidade bacteriana específica no interior dos utrículos deve ter sido selecionada a partir do ambiente, podendo esta atuar na degradação das presas.
The microbial diversity of aquatic environments and their association to carnivorous plants is still poor studied. Thus, the bacterial community associated to traps of Utricularia gibba and its aquatic environment was evaluated by large-scale sequencing (454 Roche) of 16S rRNA library from these environments. The results indicated the bacterial community in water is significantly different from the community of utricles. In addition, the bacterial community detected in water environment is mainly composed by Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Verrucomicrobia, while in utricules of U. gibba the community is composed by Proteobacteria, Firmicutes, Cyanobacteria and Acidobacteria. The genus Polynucleobacter was dominant in water, but was not detected in association with the plant. Inside the plant, the genus Acidobacterium and Methylococcus were dominant, but were not detected in water samples. Thus, a specific bacterial community within the utricles should have been selected from the environment, and could play a role in prey degradation.

Bactérias endofíticas e epifíticas podem conferir ao seu hospedeiro características como maior resistência a condições de estresse, alterações nas condições fisiológicas, fixação de nitrogênio atmosférico, suprimento de nutrientes, produção de reguladores de crescimento vegetal, entre outros. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivos estudar a composição da comunidade bacteriana associada à soja e avaliar diferentes mecanismos de interação bactéria-planta hospedeira. Para isso, bactérias endofíticas e epifíticas de folhas, caules e raízes de duas cultivares de soja, crescidas em solo com e sem aplicação pré-plantio do herbicida glifosato, foram amostradas em três estádios de desenvolvimento do hospedeiro, durante as safras de 2000/01 e 2001/02. Foram observadas diferenças significativas na diversidade e densidade bacterianas em relação às fases de crescimento da soja e tecidos da planta. Os principais grupos foram identificados como pertencentes aos gêneros Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium e Methylobacterium. Além da avaliação de populações cultiváveis, análise por DGGE revelou que a comunidade bacteriana endofítica de raiz de soja pode ser influenciada pelo tratamento do solo com o herbicida glifosato. O potencial destas bactérias para a promoção de crescimento vegetal por bactérias associadas à soja foi avaliado, sendo possível observar que populações endofíticas e epifíticas de soja apresentam características relacionadas à promoção de crescimento vegetal e que fatores como cultivar e estádio fenológico do hospedeiro podem influenciar as freqüências destas populações. A análise da variabilidade genética destas populações bacterianas revelou que diferentes fatores ambientais também podem influenciar a diversidade de grupos bacterianos. Além disso, populações endofíticas com capacidade de crescer na presença do herbicida glifosato foram caracterizadas e identificadas como pertencentes às espécies Burkholderia gladioli e Pseudomonas oryzihabitans, enquanto que Methylobacterium spp. colonizam ativamente a superfície e os tecidos internos de soja após inoculação via semente. Os resultados obtidos podem oferecer uma contribuição para a melhor compreensão da interação microrganismossoja e, conseqüentemente, de sua aplicação na cultura deste vegetal.
Endophytic and epiphytic bacteria may increase the fitness of the plant host by increasing resistance to stress conditions, alterations in the physiologic conditions, fixation of atmospheric nitrogen, nutrient supplying and plant growth regulators production. The aims of the present work were to study the composition of soybean-associated bacterial community and to evaluate different mechanisms for bacteria-host plant interaction. For that, endophytic and epiphytic bacteria from leaves, stems and roots of two soybean cultivars, planted in soil with and without pre-planting application of the glyphosate herbicide, they were colleted in three development stages of the host, during two crops. Significant differences were observed in the bacterial diversity and population density in relation to the soybean growth stages and plant tissues. The principal groups were identified as belonging to the genera Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium and Methylobacterium. Besides the evaluation of cultivable populations, analyses by DGGE revealed that the endophytic bacterial community from soybean roots may be influenced by the treatment of the soil with the glyphosate herbicide. Other analyzed aspect was the potential for plant growth promotion by soybean-associated bacteria; revealing that soybean's endophytic and epiphytic populations presented characteristics related to the plant growth promotion; factors such as cultivar and developmental stage of the host may influence the frequency of these populations. Environmental factors may affect the genetic variability of these bacterial populations. Besides, endophytic populations able to growth in medium containing glyphosate were characterized and identified as belonging to Burkholderia gladioli and Pseudomonas oryzihabitans species. Methylobacterium spp. were reintroduced in soybean seeds and superficial and endophytic colonization were evaluated by scanning electronic microscopy. The obtained results could offer a contribution for a better understanding of the interaction microorganism-soybean and, consequently, their possible use to improve soybean productivity.

Os microrganismos endofíticos são aqueles, cultiváveis ou não, que habitam o interior da planta hospedeira sem causar danos aparentes ou estruturas externas visíveis. Essa interação planta-microrganismo é intrínseca a determinadas espécies de plantas e/ou bactérias. Nas últimas décadas os estudos de microrganismos endofíticos têm sido realizados em diversas plantas hospedeiras, sendo esses estudos direcionados, principalmente, para a diversidade e características benéficas induzidas, como o controle biológico de doenças. As doenças com sintomas de murcha e cancro são consideradas emergentes no setor florestal. O Brasil está entre os maiores produtores mundiais de Eucalyptus e a expansão do setor, juntamente com o cultivo clonal, tem acarretado o aumento da incidência de patógenos. O surgimento de novas doenças exige estudos relacionados tanto a interação do agente patogênico com hospedeiro quanto de todos os componentes do patossistema. Neste contexto, os microrganismos endofíticos e do rizoplano têm sido descritos como potenciais controladores biológicos de doenças. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivos avaliar a interação da comunidade bacteriana associada a Eucalyptus sp. com fungos causadores de murcha e cancro. Foi também estudada a diversidade e colonização desses endófitos em sementes e o efeito da germinação nessa interação. Adicionalmente, foi realizada uma busca por bactérias associadas a Eucalypus sp. com capacidade de controlar fungos causadores de murcha e cancro. Foi observado que a densidade bacteriana endofítica não difere entre as espécies de Eucalyptus citriodora, E. urophylla e E. globulus x E. grandis avaliadas e que esta comunidade cultivada é composta por bactérias pertencentes às classes Actinobacteria, Proteobacteria e Firmicutes. Com uso de diferentes ferramentas de estudo foi observado que a quantidade de bactérias endofíticas nas sementes aumenta proporcionalmente ao tempo de germinação. Foi observado também que os sintomas de murcha e cancro causados, principalmente, por Ceratocystis fimbriata podem ser causados por outros fungos patogênicos. Foram identificados 41 isolados bacterianos endofíticos e do rizoplano com capacidade de controlar fungos patogênicos causadores de murcha e cancro em Eucalyptus sp. Adicionalmente ao potencial para uso no controle biológico do cancro e da murcha de Eucalyptus, as bactérias de sementes aqui relatadas, podem ter papel importante de proteção das plantas no campo. Futuros estudos devem ser direcionados para identificação de genes associados a essa inibição, bem com análise dos fatores responsáveis por este controle biológico no campo.
The endophytic microorganisms are those, cultivated or not, that inhabit the interior of the plant host without causing apparent damages or visible external structures. This interaction plant-microorganism is specific to certain species of plants and/or bacteria. In the last few years studies of endophytic microorganisms have been carried out for several plant hosts, which are focused mainly to diversity and biotechnological potential, such as biological control of disease. Brazil is one of the largest world Eucalyptus producers and the increasing of the Eucalyptus production associated to clonally reproduction has allowed an increasing incidence of some pathogens. These new disease demands on studies related to causal agent and biotic and abiotic factors associated to the diseases. The canker of Eucalyptus is considered an emerging disease by several reforestation companies. In that way, the rhizoplane and endophytic microorganisms has been described as potential diseases biological control agents. In this context, the aims of the present work were to assess the bacterial community associated to Eucalyptus sp. plants and seeds, besides the interaction with the wilt and canker pathogenic fungi. We also assessed the diversity and colonization effect of seed germination on bacterial community. Additionally, was carried out a screening of the Eucalypus sp. associated bacteria against pathogenic fungi that cause wilt and canker. We observed that endophytic bacterial density doesn\'t differ among the species of Eucalyptus citriodora, E. urophylla and E. globulus x E. grandis and that this cultivated community is composed by follow bacterial classes Actinobacteria, Proteobacteria and Firmicutes. Using different study approaches was observed that the amount of endophytic bacteria in the seeds increases proportionally at the germination time. We also observed that the symptoms of wilt and canker caused, mainly, by Ceratocystis fimbriata may be caused by other pathogenic fungi too. Additionally, were identified 41 endophytic and rhizoplane bacterial isolates able to control pathogenic fungi that cause Eucalyptus wilt and canker. Besides to the wilt and canker biological control potential of that bacteria, the seed endophyte identified in the present work can have important function on plant protection in the field. New studies should be addressed for identification of genes related to antagonism, besides of factors responsible for biological control occurrence in the field.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
A presenÃa de bactÃrias fixadoras de nitrogÃnio atmosfÃrico tem sido evidenciada em diferentes espÃcies, incluindo leguminosas, gramÃneas, frutÃferas, entre outras plantas. Tem-se por hipÃtese que as cactÃceas estabelecem naturalmente associaÃÃo com as bactÃrias diazotrÃficas endofÃticas e podem se beneficiar da interaÃÃo planta-bactÃria na fase de crescimento inicial. Este estudo teve por objetivo isolar e caracterizar bactÃrias diazotrÃficas associadas Ãs cactÃceas do semiÃrido e avaliar sua contribuiÃÃo no crescimento de mudas de Mandacaru. A anÃlise da ocorrÃncia de bactÃrias diazotrÃficas foi realizada em dezembro de 2011, coletando-se amostras de raÃzes de partes aÃreas de Cereus jamacaru e Melocactus zehntneri, na EstaÃÃo EcolÃgica (ESEC) de Aiuaba, CearÃ, Brasil. A presenÃa das bactÃrias endofÃticas foi confirmada nas cactÃceas nativas e as estirpes bacterianas caracterizadas pela fisiologia de crescimento em meios artificiais, sob condiÃÃo de fixaÃÃo biolÃgica de nitrogÃnio. Representantes destes grupos bacterianos foram inoculados em mudas micropropagadas de Mandacaru. ApÃs seis meses de cultivo em casa de vegetaÃÃo, os Mandacarus apresentaram crescimento similar independente da inoculaÃÃo com endÃfitos. Todas as bactÃrias isoladas apresentaram habilidade em solubilizar fosfato inorgÃnico no meio Pikoskaya. As bactÃrias endofÃticas oriundas dos cactos nativos diferem na forma de crescimento sob condiÃÃo de fixaÃÃo biolÃgica de nitrogÃnio e pelo uso de fontes de carbono. As sete estirpes bacterianas testadas nÃo influenciaram o crescimento inicial de Mandacarus em substrato composto de casca de arroz parcialmente carbonizada, vermiculita e vermicomposto.
The presence of nitrogen-fixing bacteria has been observed in various plant species, including legumes, grasses, and fruit plants. It has been hypothesized that the cactus from semiarid region naturally establishes association with endophytic bacteria and take advantages from plant-bacteria interaction in the initial growth phase. This study aimed to isolate and characterize diazotrophic from cactus in semiarid and evaluate their contribution on the growth of Mandacaru seedlings. The survey of occurrence of diazotrophs was held in December 2011, collecting samples from roots and aerial parts of Mandacaru (Cereus jamacaru) and Coroa-de-frade (Melocactus zehntneri) at the Ecological Station of Aiuaba, state of CearÃ, Brazil. The presence of endophytic bacteria was confirmed in native cacti and bacterial strains characterized by the physiology of growth on artificial medium, on condition of biological nitrogen fixation. Representative strains from homogeneous bacterial groups were used to inoculate Mandacaru seedlings. After six months of growing in greenhouse, the Mandacaru seedlings showed similar growth independently of bacterial inoculation. All bacteria obtained cacti showed ability showed ability to solubilize inorganic phosphate in medium Pikoskaya. The endophytes obtained differ in growth condition under nitrogen fixation and by using different carbon sources. The seven bacterial strains tested did not affect significantly the initial growth of Mandacaru in substrates with rice hulls partially burned, vermiculite and humus.

Li, Sai Kam.
Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2011.
Includes bibliographical references (leaves 177-200).
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Abstract also in Chinese.