Avaliação de duas plantas nativas brasileiras para fitoestabilização e fitorremediação de solos contaminados com cobre

Indigenous plants have been grown naturally and vigorously in copper contaminated soils. Thus, the aim of this study was to evaluate the phytoremediation ability of two indigenous plants naturally grown in two vineyard soils copper contaminated, and in a copper mining waste. However, it was evaluated the macro and micronutrient uptake and the potential of phytoremediation. So, a greenhouse study was carried out with Bidens pilosa and Plantago lanceolata in samples of vineyard soils (Inceptisol and Mollisol) copper contaminated, and in a copper mining waste. Plant growth, macro and micronutrient up take, tolerance index (TI), translocation factor (TF), metal extraction ratio (MER), bioaccumulation factor (BCF), plant effective number of the shoots (PENs), and plant effective number of the total plant (PENt) were analyzed. Both plants grown in vineyard soils showed high phytomass production and TI. P. lanceolata plants cultivated in the Inceptisol showed the highest copper concentrations in the shoots (142 mg kg–1), roots (964 mg kg–1) and entire plants (1,106 mg kg–1). High levels of copper were phytoaccumulated from the Inceptisol by B. pilosa and P. lanceolata with 3,500 and 2,200 g ha–1 respectively. Both B. pilosa and P. lanceolata plants showed characteristics of high copper hyperaccumulator. Results showed that both species play an important role in the natural copper phytoaccumulation in both vineyard soils contaminated with copper, being important to its phytoremediation.Plantas nativas crescem naturalmente e vigorosamente em solos contaminados com cobre. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de fitorremediação de duas plantas nativas, naturalmente encontradas em dois solos de vitivinicultura contaminados com cobre, e em rejeito de mineração de cobre. Foram avaliados os teores de macro e micronutrientes nos tecidos das plantas, e o potencial de fitorremediação. Assim, um estudo em casa de vegetação foi realizado com plantas de Bidens pilosa e Plantago lanceolata, com amostras de dois solos de vitivinicultura (Neossolos e Cambissolos) contaminados com cobre, e com rejeito de mineração de cobre. O crescimento das plantas, teores de macro e micronutrientes nos tecidos, índice de tolerância (TI), fator de translocação (TF), taxa de extração do metal (MER), fator de bioacumulação (BCF), número efetivo dos plantas da parte aérea (PENs) e número efetivo de plantas inteiras (PENt) foram analisados. Ambas as espécies cultivadas em solos vitivinicultura mostraram elevada produção de fitomassa e os TI. P. lanceolata cultivadas no Neossolo mostraram as concentrações de cobre mais elevados na parte aérea (142 mg kg–1), nas raízes (964 mg kg–1) e nas plantas inteiras (1.106 mg kg–1). Altos níveis de cobre foram fitoacumulados pelas plantas B. pilosa e P. lanceolata com 3.500 e 2.200 g ha–1, respectivamente, quando cultivadas em Neossolo. Ambas as espécies apresentaram características hiperacumuladoras de cobre. Os resultados mostraram que estas espécies desempenham um papel importante na fitoacumulação de cobre naturalmente em ambos os solos de vitivinicultura contaminados com cobre, sendo importantes para a fitorremediação

Atividade antimicrobiana e antioxidante de espécies de Enterococcus isoladas de carne e produtos lácteos

Lactic acid bacteria (LAB) have an important role in a great variety of fermented foods. In addition to their contribution to sensory characteristics, they enhance food preservation and can be used as probiotics. In this study, the antimicrobial and antioxidant activities of culture supernatants and cell free extracts of 16 LAB isolated from meat and dairy products were investigated. The bacterial were identified by 16S rRNA sequencing. GenBank BLAST analysis revealed that all the isolates belong to Enterococcus faecium species. Antimicrobial activity against the indicator microorganism (Listeria monocytogenes) was observed at 11 culture supernatants and 4 cell free extracts. The sensibility of culture supernatant was evaluated by proteinase K and trypsin and it was observed that activity of antimicrobial substance was completely lost after the treatment. All of the isolates showed antioxidant activity as determined by the Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) method with both types of extracts. When the antioxidant capacity was investigated using ABTS•+ method (2,2 azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and DPPH method (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) it was observed that only culture supernatants showed antioxidant capacity. These bacteria could particularly help to reduce or inhibit pathogenic microorganisms as well as oxidative spoilage in foods and feed.As bactérias ácido láticas (BAL) têm um papel importante em uma grande variedade de alimentos fermentados. Em adição à sua contribuição para as características sensoriais, estes microorganismos melhoram a conservação de alimentos e podem ser utilizados como probióticos. Neste estudo, as atividades antimicrobiana e antioxidante do sobrenadante e dos extratos livres de células de 16 isolados de LAB de carne e produtos lácteos foram investigadas. Os isolados foram identificados pelo sequenciamento da região 16S do rRNA. Após a comparação das sequências obtidas com aquelas disponíveis na base de dados GenBank, observou-e que todos os isolados foram pertencentes à espécie Enterococcus faecium. A atividade antimicrobiana contra o microrganismo indicador (Listeria monocytogenes) foi observada no sobrenadante das culturas em 11 isolados, e nos extratos livres de células por 4 isolados. A sensibilidade da cultura sobrenadante foi avaliada pela proteinase K e tripsina e observou-se que a atividade da substância antimicrobiana foi completamente perdida após o tratamento com as enzimas proteolíticas. Todos os isolados apresentaram atividade antioxidante, como determinado pelo método do ácido tiobarbitúrico de substâncias reativas (TBARS) com ambos os tipos de extratos. Quando a capacidade antioxidante foi investigada usando o método do ABTS (2,2 azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) e o método de DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) observou-se que apenas os sobrenadantes das culturas demonstraram capacidade antioxidante. Estas bactérias poderiam particularmente ajudar a reduzir ou inibir microorganismos patogênicos, bem como a deterioração oxidativa em alimentos e rações

Adsorção de corante azul de metileno por diferentes métodos de obtenção de quitina de resíduo de camarão

A indústria têxtil, muito importante para a economia mundial, gera um efluente que contém corantes e, quando descartado em corpos hídricos sem o tratamento adequado, pode causar impactos na saúde humana e no meio ambiente. Um desses corantes amplamente utilizado é o azul de metileno, cujas características são a alta solubilidade em água e seu potencial tóxico, causando desde irritações nos olhos, náuseas e vômitos até confusão mental. Entre os potenciais adsorventes desse corante está a quitina, que é um biopolímero extraído do exoesqueleto do camarão. Objetivando o desenvolvimento de um material adsorvente de baixo custo com potencial uso na indústria de tratamento de efluentes têxteis, verificou-se a capacidade de remoção de corante azul de metileno por quitina de resíduo de camarão, obtida por onze diferentes metodologias. Os três tratamentos mais eficientes alcançaram aproximadamente 75% de remoção do corante, comprovando o alto poder de adsorção do resíduo de camarão. Além de proporcionar desenvolvimento tecnológico de materiais, a pesquisa traz benefícios socioeconômicos para a colônia de pescadores com a utilização de resíduo de camarão para a adsorção de outro resíduo proveniente da indústria têxtil, contribuindo para a sustentabilidade de ambas as atividades e reduzindo o impacto ambiental.The textile industry, very important for the world economy, generates an effluent containing dyes, and which, when discarded in water bodies without proper treatment, can cause impacts to human health and the environment. One of these widely used dyes is methylene blue, whose characteristics are high solubility in water and its toxic potential, and which effects range from eye irritations, nausea, vomiting and even mental confusion. Among the potential adsorbents of this dye is chitin, which is a biopolymer extracted from the shrimp exoskeleton. Aiming at the development of a low-cost adsorbent material with potential use in the textile effluent treatment industry, the ability to remove methylene blue dye by shrimp residue chitin, obtained by eleven different methodologies, was verified. The three most efficient treatments reached approximately 75% of dye removal, proving the high adsorption power of shrimp residue. In addition to providing technological development of materials, the research brings socioeconomic benefits to the fishermen’s colony with the use of shrimp residue for the adsorption of other waste from the textile industry, contributing to the sustainability of both activities and reducing the environmental impact

Evaluation of resistance genes and virulence factors in a food isolated Enterococcus durans with potential probiotic effect

AbstractEnterococci belong to the lactic acid bacteria (LAB) group, which are often considered to provide benefit to the host organism when consumed. However, these microorganisms have a potential as infective agents, being necessary to evaluate the presence of virulence factors and resistance to antibiotics to warrant the safe use of new strains as probiotic cultures. This study aimed to detect genes of potential virulence factors related with adhesion, aggregation, biofilm formation and resistance to vancomycin, in addition to evaluate the antibiotic susceptibility and adhesion capacity of Enterococcus durans LA18s, a strain previously isolated from Minas Frescal cheese. The PCR reactions with specific primers to detect genes of adhesion collagen protein (ace), aggregation substances (agg and asa), bopA (putative glycosyltransferase), bopB (beta-phosphoglucomutase), bopC (aldose 1-epimerase), and bopD (sugar-binding transcriptional regulator) were negative for E. durans LAB18s. In addition, the strain did not present the resistance genes vanA, vanC1 and vanC2/3, and exhibited sensibility to antibiotics commonly used in animal feed, such as erythromycin, tetracycline, vancomycin, gentamicin and penicillin. This strain also showed a strong capacity of biofilm formation and exhibited satisfactory auto-aggregative and hydrophobicity features. The results suggest that this strain can be safely used in animal feed

Ocorrência de associação micorrízica em seis essências florestais nativas do estado do Rio Grande do Sul.

Mycorrhizal associations could promote plant growth in native forestry species in Rio Grande do Sul State. The aim of this work was to identify mycorrhizal associations in six native forestry species: Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong, Peltophorum dubium (Spreng) Taub., Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Standl., Tabebuia heptaphylla (Well.) Toledo) and  Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F. Macbr.). The study was done at Fepagro Forestry – Boca do Monte, Santa Maria, in cultivated and natural forest stands. Roots, fungal fruiting bodies and soil were analyzed in laboratory. Roots were processed and analyzed considering the formation of mycorrhizal association. Ectomycorrhizal fungi growing in the forest areas were identified, isolated and multiplied. The plants showed no ectomycorrhizal colonization, even though sporocarps of these fungi had been found close to the plants in some sites. The presence of arbuscular mycorrhizal was observed in all native forestry species studied.Ao favorecer o crescimento das plantas hospedeiras, a micorriza pode ser um fator importante para as essências florestais nativas do estado do Rio Grande do Sul. O objetivo deste trabalho foi identificar o tipo de micorriza em seis espécies florestais do Estado: pinheiro-do-paraná (Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze), timbaúva (Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong), canafístula (Peltophorum dubium (Spreng) Taub), ipê-amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Standl.), ipê-roxo (Tabebuia heptaphylla (Well.) Toledo) e grápia (Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F. Macbr). O estudo foi desenvolvido na Fepagro Floresta - Boca do Monte, Santa Maria, em bosques de espécies nativas e plantadas. As amostras de raízes, os corpos de frutificação dos fungos e o solo foram analisados no laboratório. As raízes foram processadas e analisadas quanto ao tipo de micorriza presente. Os fungos ectomicorrízicos nativos encontrados foram identificados, isolados e mantidos em cultura. As espécies estudadas não apresentaram colonização ectomicorrízica, embora em alguns locais tenham sido encontrados esporocarpos próximos às plantas. A associação com micorrizas arbusculares foi encontrada em todas as espécies de essências florestais nativas estudadas

Mycorrhizal association studies in six native forestry species of Rio Grande do Sul state

Ao favorecer o crescimento das plantas hospedeiras, a micorriza pode ser um fator importante para as ess\ueancias florestais nativas do estado do Rio Grande do Sul. O objetivo deste trabalho foi identificar o tipo de micorriza em seis esp\ue9cies florestais do Estado: pinheiro-do-paran\ue1 (Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze), timba\ufava ( Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong), canaf\uedstula ( Peltophorum dubium (Spreng) Taub), ip\uea-amarelo ( Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Standl.), ip\uea-roxo ( Tabebuia heptaphylla (Well.) Toledo) e gr\ue1pia ( Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F. Macbr). O estudo foi desenvolvido na Fepagro Floresta \u2013 Boca do Monte, Santa Maria, em bosques de esp\ue9cies nativas e plantadas. As amostras de ra\uedzes, os corpos de frutifica\ue7\ue3o dos fungos e o solo foram analisados no laborat\uf3rio. As ra\uedzes foram processadas e analisadas quanto ao tipo de micorriza presente. Os fungos ectomicorr\uedzicos nativos encontrados foram identificados, isolados e mantidos em cultura. As esp\ue9cies estudadas n\ue3o apresentaram coloniza\ue7\ue3o ectomicorr\uedzica, embora em alguns locais tenham sido encontrados esporocarpos pr\uf3ximos \ue0s plantas. A associa\ue7\ue3o com micorrizas arbusculares foi encontrada em todas as esp\ue9cies de ess\ueancias florestais nativas estudadas.Mycorrhizal associations could promote plant growth in native forestry species in Rio Grande do Sul State. The aim of this work was to identify mycorrhizal associations in six native forestry species: Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong, Peltophorum dubium (Spreng) Taub., Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Standl., Tabebuia heptaphylla (Well.) Toledo) and Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F. Macbr.). The study was done at Fepagro Forestry \u2013 Boca do Monte, Santa Maria, in cultivated and natural forest stands. Roots, fungal fruiting bodies and soil were analyzed in laboratory. Roots were processed and analyzed considering the formation of mycorrhizal association. Ectomycorrhizal fungi growing in the forest areas were identified, isolated and multiplied. The plants showed no ectomycorrhizal colonization, even though sporocarps of these fungi had been found close to the plants in some sites. The presence of arbuscular mycorrhizal was observed in all native forestry species studied

Avaliação das atividades antimicrobiana, antioxidante e capacidade de bioacumulação de selênio em células de Enterococcus

As bactérias ácido lácticas (BAL) possuem papel importante em uma ampla variedade de alimentos, incluindo produtos lácteos e cárneos. Neste trabalho foram investigadas as atividades antimicrobiana e antioxidante, do sobrenadante bruto e do extrato intracelular, de 36 BAL isoladas de produtos lácteos e cárneos. Estas bactérias foram identificadas através do seqüenciamento do rRNA da região 16S. A análise através do GenBank BLAST revelou que todos os isolados pertencem ao gênero Enterococcus. Três isolados foram identificados como E. hirae, um isolado como Enterococcus sp., 17 como E. faecium e 15 como E. faecalis. A atividade antimicrobiana frente ao microrganismo indicador Listeria monocytogenes foi observado em 21 isolados, utilizando o sobrenadante bruto, destacando-se com os maiores halos de inibição os isolados IS 196 (10,7 mm) e IS 197 (11,0 mm) e, em 7 isolados, utilizando o extrato intracelular, os maiores halos de inibição foram obtidos com os isolados IS 196 (9,7 mm) e IS 197 (9,3 mm), sendo estes dois isolados identificados como E. faecium. A avaliação da atividade antioxidante foi realizada por três métodos distintos. Os 36 isolados apresentaram atividade antioxidante pela determinação às Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbiturico (TBARS), utilizando tanto o sobrenadante bruto quanto o extrato intracelular. A A capacidade antioxidante também foi verificada pelo seqüestro de radicais livres através do método de ABTS (2,2 azino-bis (3-•+etilbenzotiazolino-6-ácido sulfônico)) e pela captura do radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil). Nestes dois métodos verificou-se que apenas as amostras do sobrenadante bruto demonstraram capacidade antioxidante. A atividade antioxidante mais elevada foi observada nos isolados IS 196 e IS 197. Foi realizado também o enriquecimento das espécies de Enterococcus com selênio (Selenito de Sódio - Se(IV)). Neste estudo, selecionaram-se os isolados que bioacumularam maior concentração de Se(IV) na biomassa, BAL 14 e BAL 18, identificados como E. faecalis e E. faecium, respectivamente. Os isolados tiveram ótimo crescimento à 35ºC por 24 h (DO BAL 14=1,4 e BAL 18=1,5), a remoção 600ótima do selênio foi verificada com o pH inicial de 7,0 e temperatura de 25ºC. Através da curva de crescimento observou-se que após 8 h de incubação, as culturas BAL 14 e BAL 18 apresentaram a maior produção de biomassa (DO=1,42 e 1,41) e bioremoção do Se(IV) (14,89 e 14,79 mg L), 600-1respectivamente. Quantidade considerável de selênio foi detectada na biomassa de E. faecium (0,4599 mg g de peso seco e E. faecalis (0,4759 mg g de peso -1-1seco). Estes resultados mostram que estas bactérias podem auxiliar particularmente na redução ou inibição de microrganismos patogênicos, na inibição da oxidação de alimentos e ração animal, bem como reduzir os danos oxidativos provocados pela produção de radicais livres nos organismos vivos. A absorção significativa de Se(IV) pelas espécies de Enterococcus observados neste estudo, indicam que estes microrganismos podem ser utilizados para estudos posteriores visando à suplementação alimentar animal, através da utilização da biomassa produzida pelos Enterococcus enriquecidos com Se(IV).The lactic acid bacteria (LAB) have an important role in a wide variety of foods, including dairy products, meat and fermented foods. In this study, antimicrobial and antioxidant activities of culture supernatants and intracellular extracts of 36 LAB isolated from meat and dairy products were investigated. These bacterial were identified by 16S rRNA sequencing. GenBank BLAST analysis revealed that all the isolates belong to the genus Enterococcus. Three isolates were identified as E. hirae, one isolate as Enterococcus sp., 17 as E. faecium and 15 as E. faecalis. Antimicrobial activity against the indicator microorganism Listeria monocytogenes was observed for 21 supernatants culture, it is highlighted with the largest inhibition zones the strains IS196 (10.7 mm) and IS197 (11.0 mm), and 7 strains using cell extracts, showed the highest inhibition zones. Strains IS196 (9.7 mm) and IS197 (9.3 mm) were identified as E. faecium. Evaluation of antioxidant activity was performed by three different methods. The 36 isolates showed antioxidant activity to determination Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) method with supernatant culture and cell-free extract. Antioxidant capacity was also observed for the scavenger of free radicals by the method of ABTS (2,2-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and the capture of the •+radical DPPH (2,2-diphenyl-1 - picrylhydrazyl). These two methods showed that only supernatant culture samples had antioxidant capacity. The highest antimicrobial and antioxidant activities were observed by E. faecium, IS196 and IS197. It also was performed the enrichment of Enterococcus species with Selenium (Sodium selenite - Se(IV)). In these study, it was selected the isolates with highest selenium bioaccumulation capacity, LAB 14 and LAB 18, identified as E. faecalis and E. faecium, respectively. The isolates had high growth at 35ºC for 24 h (DO BAL 14=1.4 and BAL 18=1.5), and the Se(IV) removal was maximum 600at inicial pH 7.0 and 25ºC. Time course experiment showed that both LAB 14 and LAB 18 had highest biomass production (OD=1.42 and 1.41) and Se(IV) 600bioremoval (14.89 and 14.79 mg L) respectively -1after 8 h of incubation. Substantial amount of selenium was detected in biomass of E. faecium (0.4599 mg g-1 of dry weight and E. faecalis (0.4759 mg g-1 of dry weight). These results showed that these bacteria can particularly help to reduce or inhibit pathogenic microorganisms, in the inhibition of oxidative spoilage in foods and animal feed, as well as, reduce oxidative damage caused by free radical production in living organisms. The significant uptake of Se(IV) by the Enterococcus species observed in this study, indicate that they can be used to deliver dietary selenium through feed augmentation with Se(IV)-enriched Enterococcus biomass

Hoja de predicción: Número 128 - 2002 Julio 09

O objetivo deste estudo foi caracterizar o potencial probiótico, antimicrobiano e antioxidante, bem como analisar os genes envolvidos em relação aos fatores de virulência e de resistência. Do mesmo modo, objetivouse avaliar a capacidade de bioacumulação e a especiaçao de selênio (Se(IV)) na biomassa microbiana. O micro-organismo utilizado neste estudo foi isolado de queijo “Minas Frescal” e caracterizado por métodos fenotípicos (Vitek® 2 system) e moleculares (sequenciamento do gene 16s rRNA e análise pelo gene ddl (D-Ala–D-Ala ligase)). O isolado LAB18s foi identificado fenotipicamente e genotipicamente como Enterococcus durans. Além disso, apresentou características probióticas; atividade antimicrobiana e capacidade antioxidante. Quando analisados os genes relacionados aos fatores de virulência (ace, agg, asa, bopA, bopB, bopC e bopD), e de resistência à vancomicina (vanA, vanB, vanC1 e vanC2/3) não foi verificada a presença destes genes pela E. durans LAB18s. Da mesma forma, o isolado mostrou-se sensível aos antibióticos testados (eritromicina, tetraciclina, vancomicina, gentamicina e penicilina) e apresentou ainda capacidade de adesão e hidrofobicidade, assim como forte capacidade para a formação de biofilme. Para a bioacumulação de Se(IV) pelo isolado E. durans LAB18s foram encontrados como parâmetros ótimos de crescimento a temperatura de 30°C e pH 7. Através da especiação foi demonstrado que em todas as análises o isolado E. durans LAB18s pode bioacumular concentrações consideráveis de Se(IV), sendo que a maior percentagem de selênio orgânico foi encontrada na fração de proteínas totais e, quando analisada as extrações por diferentes solventes, observou-se maior conteúdo de selênio em meio alcalino. As análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectrometria de Energia Dispersiva (MEV-EDS) corroboraram com os resultados obtidos em termos de bioacumulação de selênio pelo E. durans LAB18s. De acordo com os resultados obtidos pode-se inferir que o isolado E. durans LAB18s pode ser considerado um micro-organismo com potencial probiótico, biologicamente seguro e com ampla capacidade em bioacumular selênio na biomassa microbiana.The aim of this study was to characterize the potential probiotic, antimicrobial and antioxidant activity as well as analyze the genes involved in virulence factors and resistance. Similarly, it was aimed to evaluate the ability of selenium (Se (IV)) bioaccumulation and speciation through the microbial biomass. The micro-organism used in this study was isolated from "Minas Frescal" cheese and characterized by phenotypic (Vitek® 2 system) and molecular methods (16S rRNA gene sequencing and analysis by gene ddl (DAla- D-Ala ligase)). The isolate LAB18s was identified phenotypically and genotypically as Enterococcus durans. Moreover, it exhibited probiotic characteristics, antimicrobial and antioxidant activity. The genes related to virulence factors (ace, agg, asa, bopA, bopB, bopC e bopD), and vancomycin resistance (vanA, vanB, vanC1 e vanC2/3) were not verified the presence of these genes by LAB18s. Likewise, the isolate showed susceptibility to the antibiotics tested (erythromycin, tetracycline, vancomycin, gentamicin and penicillin) and also it showed adhesion and hydrophobicity ability, as well as a strong ability to form biofilms. For the Se(IV) bioaccumulation by isolated Enterococcus durans LAB18s have been found as optimal parameters growth by isolate at temperature of 30°C and pH 7. Analysis for Se(IV) speciation had shown in all analyzes that the isolate E. durans LAB18s can bioaccumulate considerable concentrations of Se(IV), and the highest percentage of organic selenium was found in the fraction of total protein; and when analyzed different solvent extractions, it was observed a higher content of selenium in alkaline medium. Analyses from Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) corroborate with the results obtained with Se(IV) bioaccumulation by E. durans LAB18s. In according to the obtained results it can be infer that the isolated E. durans LAB18s can be considered a micro-organism with potential probiotic, biologically safe and with wide capacity to bioaccumulate selenium in microbial biomass

Avaliação das atividades antimicrobiana, antioxidante e capacidade de bioacumulação de selênio em células de Enterococcus

As bactérias ácido lácticas (BAL) possuem papel importante em uma ampla variedade de alimentos, incluindo produtos lácteos e cárneos. Neste trabalho foram investigadas as atividades antimicrobiana e antioxidante, do sobrenadante bruto e do extrato intracelular, de 36 BAL isoladas de produtos lácteos e cárneos. Estas bactérias foram identificadas através do seqüenciamento do rRNA da região 16S. A análise através do GenBank BLAST revelou que todos os isolados pertencem ao gênero Enterococcus. Três isolados foram identificados como E. hirae, um isolado como Enterococcus sp., 17 como E. faecium e 15 como E. faecalis. A atividade antimicrobiana frente ao microrganismo indicador Listeria monocytogenes foi observado em 21 isolados, utilizando o sobrenadante bruto, destacando-se com os maiores halos de inibição os isolados IS 196 (10,7 mm) e IS 197 (11,0 mm) e, em 7 isolados, utilizando o extrato intracelular, os maiores halos de inibição foram obtidos com os isolados IS 196 (9,7 mm) e IS 197 (9,3 mm), sendo estes dois isolados identificados como E. faecium. A avaliação da atividade antioxidante foi realizada por três métodos distintos. Os 36 isolados apresentaram atividade antioxidante pela determinação às Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbiturico (TBARS), utilizando tanto o sobrenadante bruto quanto o extrato intracelular. A A capacidade antioxidante também foi verificada pelo seqüestro de radicais livres através do método de ABTS (2,2 azino-bis (3-•+etilbenzotiazolino-6-ácido sulfônico)) e pela captura do radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil). Nestes dois métodos verificou-se que apenas as amostras do sobrenadante bruto demonstraram capacidade antioxidante. A atividade antioxidante mais elevada foi observada nos isolados IS 196 e IS 197. Foi realizado também o enriquecimento das espécies de Enterococcus com selênio (Selenito de Sódio - Se(IV)). Neste estudo, selecionaram-se os isolados que bioacumularam maior concentração de Se(IV) na biomassa, BAL 14 e BAL 18, identificados como E. faecalis e E. faecium, respectivamente. Os isolados tiveram ótimo crescimento à 35ºC por 24 h (DO BAL 14=1,4 e BAL 18=1,5), a remoção 600ótima do selênio foi verificada com o pH inicial de 7,0 e temperatura de 25ºC. Através da curva de crescimento observou-se que após 8 h de incubação, as culturas BAL 14 e BAL 18 apresentaram a maior produção de biomassa (DO=1,42 e 1,41) e bioremoção do Se(IV) (14,89 e 14,79 mg L), 600-1respectivamente. Quantidade considerável de selênio foi detectada na biomassa de E. faecium (0,4599 mg g de peso seco e E. faecalis (0,4759 mg g de peso -1-1seco). Estes resultados mostram que estas bactérias podem auxiliar particularmente na redução ou inibição de microrganismos patogênicos, na inibição da oxidação de alimentos e ração animal, bem como reduzir os danos oxidativos provocados pela produção de radicais livres nos organismos vivos. A absorção significativa de Se(IV) pelas espécies de Enterococcus observados neste estudo, indicam que estes microrganismos podem ser utilizados para estudos posteriores visando à suplementação alimentar animal, através da utilização da biomassa produzida pelos Enterococcus enriquecidos com Se(IV).The lactic acid bacteria (LAB) have an important role in a wide variety of foods, including dairy products, meat and fermented foods. In this study, antimicrobial and antioxidant activities of culture supernatants and intracellular extracts of 36 LAB isolated from meat and dairy products were investigated. These bacterial were identified by 16S rRNA sequencing. GenBank BLAST analysis revealed that all the isolates belong to the genus Enterococcus. Three isolates were identified as E. hirae, one isolate as Enterococcus sp., 17 as E. faecium and 15 as E. faecalis. Antimicrobial activity against the indicator microorganism Listeria monocytogenes was observed for 21 supernatants culture, it is highlighted with the largest inhibition zones the strains IS196 (10.7 mm) and IS197 (11.0 mm), and 7 strains using cell extracts, showed the highest inhibition zones. Strains IS196 (9.7 mm) and IS197 (9.3 mm) were identified as E. faecium. Evaluation of antioxidant activity was performed by three different methods. The 36 isolates showed antioxidant activity to determination Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) method with supernatant culture and cell-free extract. Antioxidant capacity was also observed for the scavenger of free radicals by the method of ABTS (2,2-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and the capture of the •+radical DPPH (2,2-diphenyl-1 - picrylhydrazyl). These two methods showed that only supernatant culture samples had antioxidant capacity. The highest antimicrobial and antioxidant activities were observed by E. faecium, IS196 and IS197. It also was performed the enrichment of Enterococcus species with Selenium (Sodium selenite - Se(IV)). In these study, it was selected the isolates with highest selenium bioaccumulation capacity, LAB 14 and LAB 18, identified as E. faecalis and E. faecium, respectively. The isolates had high growth at 35ºC for 24 h (DO BAL 14=1.4 and BAL 18=1.5), and the Se(IV) removal was maximum 600at inicial pH 7.0 and 25ºC. Time course experiment showed that both LAB 14 and LAB 18 had highest biomass production (OD=1.42 and 1.41) and Se(IV) 600bioremoval (14.89 and 14.79 mg L) respectively -1after 8 h of incubation. Substantial amount of selenium was detected in biomass of E. faecium (0.4599 mg g-1 of dry weight and E. faecalis (0.4759 mg g-1 of dry weight). These results showed that these bacteria can particularly help to reduce or inhibit pathogenic microorganisms, in the inhibition of oxidative spoilage in foods and animal feed, as well as, reduce oxidative damage caused by free radical production in living organisms. The significant uptake of Se(IV) by the Enterococcus species observed in this study, indicate that they can be used to deliver dietary selenium through feed augmentation with Se(IV)-enriched Enterococcus biomass