ABSTRACT Vermiculite mining residues, although of low solubility, contain nutrients such as calcium, magnesium, and potassium at concentrations that allow their agricultural use. Beneficial bacteria can increase the solubility of this waste and its efficiency. The objective of the present study was to evaluate the influence of bio-inoculation of vermiculite residue, associated with cattle manure, on the release of nutrients and initial growth of maize. A completely randomized design was performed in a greenhouse with seven treatments and four replications. The treatments were: T1 - soil without fertilization; T2 - soil fertilized with soluble sources of nutrients (conventional fertilization); T3 - application of vermiculite residue (VR); T4 - VR enriched with cattle manure (CM); T5 - VR + CM with Bacillus subtilis; T6 - VR + CM + B. amyloliquefaciens, and T7 - VR + CM +B. subtilis + B. amyloliquefaciens). Regardless of the use of cattle manure or beneficial microorganisms, vermiculite mining waste increased the availability of Ca and K in the soil, but was not able to match the soluble sources of nutrients. Mining waste associated with cattle manure and beneficial microorganisms (B. subtilis and B. amyloliquefaciens) increased microbial activity and enhanced the release of available calcium for maize. VR increased the growth and the dry mass production of maize compared to the non-fertilized soil, but was consistently inferior to conventional fertilizer.

RESUMO Os resíduos da mineração de vermiculita, embora de baixa solubilidade, contêm nutrientes como cálcio, magnésio e potássio em concentrações que permitem seu uso agrícola. Bactérias benéficas podem aumentar a solubilidade deste resíduo e sua eficiência. Objetivou-se avaliar a influência da bioinoculação do resíduo de vermiculita, associado ao esterco bovino, na liberação de nutrientes e no crescimento inicial do milho. Foi realizado delineamento inteiramente casualizado em casa de vegetação com sete tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: T1 - solo sem adubação; T2 - solo adubado com fontes solúveis de nutrientes (fertilização convencional); T3 - aplicação de resíduo de vermiculita (VR); T4 - VR enriquecido com esterco bovino (CM); T5 -VR+CM com Bacillus subtilis; T6 - VR + CM + B. amyloliquefaciens e T7 - VR + CM + B. subtilis + B. amyloliquefaciens). O VR aumentou a disponibilidade de Ca e K no solo, porém seu desempenho foi inferior às fontes solúveis. Independentemente da utilização de esterco bovino ou de microrganismos benéficos, os resíduos da mineração de vermiculita aumentaram a disponibilidade de Ca e K no solo, mas não foram capazes de igualar as fontes solúveis de nutrientes. Os resíduos de mineração associados ao esterco bovino e aos microrganismos benéficos (B. subtilis e B. amyloliquefaciens) aumentaram a atividade microbiana e aumentaram a liberação de cálcio disponível para o milho. Os resíduos da mineração de vermiculita aumentaram o crescimento e a produção de massa seca do milho em comparação ao solo não fertilizado, mas foram consistentemente inferiores ao fertilizante convencional.

ABSTRACT The consumption of potassium (K) fertilizers in Brazilian agriculture exceeds the national production of this input by more than ten times, indicating the need for alternatives to reduce imports of these products. The objective of this study was to evaluate the performance of the remineralizing rocks phonolite and olivine melilitite as sources of K and other nutrients, as well as the effects of inoculation with Bacillus subtilis and Bacillus megaterium on the solubilization of these rocks in the soil. A greenhouse experiment was conducted using a randomized block design, with four replications, in a factorial arrangement consisting of three K sources (potassium chloride, phonolite, and olivine melilitite), three rates (150, 300, and 600 kg ha-1 K2O), with and without inoculant, and two controls without K (one with and one without inoculant). The experimental units consisted of pots containing 3 kg of soil and a strawberry plant grown for eight months. The treatment with olivine melilitite inoculated with rhizobacteria favored phosphate solubilization when applied the highest rate. Olivine melilitite remineralizer, alone or inoculated with rhizobacteria, increased K+ and Ca2+ contents in the soil when applied at the intermediate and highest rates (300 and 600 kg ha-1 K2O), highlighting this remineralizer as an alternative potassium source for plants.

RESUMO O consumo de fertilizante potássico pela agricultura brasileira supera em mais de dez vezes a produção nacional desse insumo, fato que indica a necessidade de alternativas para diminuir a dependência de sua importação. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho dos remineralizadores fonolito e olivina melilitito, como fonte de potássio e outros nutrientes, bem como o efeito da inoculação dessas rochas com as rizobactérias Bacillus subtilis e Bacillus megaterium, no incremento da solubilização destes materiais. O experimento foi realizado em casa de vegetação, sendo conduzido em delineamento blocos casualizados em arranjo fatorial, sendo três fontes (cloreto de potássio, fonolito e olivina melilitito), três doses (150, 300 e 600 kg ha-1 de K2O) com a presença ou ausência da inoculação, além de dois controles, sem adição de potássio, um com e outro sem inoculação, aplicados em 4 repetições. Foram avaliados os teores de potássio e outros nutrientes no solo. O tratamento com olivina melilitito inoculado com rizobactérias favorece a solubilização de fosfato na maior dose. O remineralizador olivina melilitito, isolado ou inoculado com rizobactérias aumentou os teores de K+ e Ca2+ no solo nas doses intermediária e máxima (300 e 600 kg ha-1 de K2O), destacando esse remineralizador como fonte alternativa de potássio para as plantas.

Resumo Devido à extensa aplicação de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação animal, a resistência aos antimicrobianos aumentou. Para superar esse desafio, os microbiologistas do rúmen buscam novos probióticos para melhorar a produtividade do gado. O presente estudo teve como objetivo isolar e avaliar bactérias lácticas específicas de raças (BAL) como potenciais probióticos animais. 12 cepas foram isoladas de diferentes amostras, incluindo leite, rúmen e fezes de búfalos Nilli Ravi. Esses isolados foram avaliados quanto ao seu potencial antimicrobiano contra patógenos animais comuns (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). Todos os isolados foram identificados por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA e as análises filogenéticas inferiram que essas cepas apresentaram estreita relação com as espécies de vários gêneros; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis, Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis e Lactococcus lactis. O perfil probiótico dos isolados foi obtido usando critérios padrão, particularmente com propriedades probióticas animais.

Abstract Due to extensive application of antibiotics as growth promoters in animal feed, antimicrobial resistance has been increased. To overcome this challenge, rumen microbiologists search for new probiotics to improve the rate of livestock production. The present study was aimed to isolate and evaluate breed-specific lactic acid bacteria (LAB) as potential animal probiotics. The current study was conducted during 10 months from July 2020 to April 2021, in which a total of n=12 strains were isolated from different samples including milk, rumen, and feces of Nilli Ravi Buffaloes. These isolates were evaluated for their antimicrobial potential against common animal pathogens (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). All the isolates were identified using 16S rRNA gene sequencing and the phylogenetic analyses inferred that these strains showed close relations to the species of various genera; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis, and Lactococcus lactis. NMCC-Ru2 has exhibited the enormous potential of antimicrobial activity, 28 mm, for Salmonella typhimurium;23 mm for Listeria monocytogenes 21 mm for E.coil. Highest resistance was seen in NMCC-Ru2 agasint test antbiotic, like 25.5 mm for Tetracycline. Overall results revesl that the probiotic profile of isolates was achieved using standard criteria, particularly with animal probiotic properties

Resumo O estudo teve como objetivo determinar os componentes bioativos e atividades antibacterianas de folhas de extrato metanólico frio (CMMEL) de Artemisia absinthium L. CMMEL foi testado para fitoquímicos, análises GC-MS foram realizadas para identificar os componentes bioativos e propriedades antibacterianas. A análise fitoquímica da CMMEL revelou a presença de carboidratos, esteroides, saponinas e aminoácidos. A análise GC-MS de CMMEL de A. absinthium L. revelou vários compostos bioativos exclusivos, incluindo margaspidina, estigmasterol, ácido octadecanoico, hexadecanoico, corimbolona e biciclo [2.2.1] heptan-2. O espectro antibacteriano de CMMEL pode ser sequenciado como Streptococcus pyogenes (8,83 ± 1,8 mm) > Escherichia coli (7,6 ± 0,6 mm) > Bacillus subtilis (6,6 ± 1,6 mm) > Klebsiella pneumoniae (6,5 ± 0,3 mm) > Pseudomonas aeruginosa (6,1 ± 1,1 mm) > Staphylococcus aureus (5,23 ± 0,8 mm). Embora o CMMEL de A. absinthium L. tenha mostrado a presença de muitos compostos bioativos, mas não inibiu substancialmente o crescimento de bactérias gram-positivas ou gram-negativas, de acordo com os achados.

Abstract The study aimed to determine the bioactive components and antibacterial activities of cold methanolic extract leaves (CMMEL) of Artemisia absinthium L. CMMEL was tested for phytochemicals, GC-MS analyses was performed to identify the bioactive components, and anti-bacterial properties. The phytochemical analysis of CMMEL revealed the presence of carbohydrates, steroids, saponins, and amino acids. GC-MS analysis of CMMEL of A. absinthium L. revealed several unique bioactive compounds, including margaspidin, stigmasterol, octadecanoic acid, hexadecanoic, corymbolone, and bicyclo [2.2.1] heptan-2. The antibacterial spectrum of CMMEL can be sequenced as Streptococcus pyogenes (8.83 ± 1.8 mm) > Escherichia coli (7.6 ± 0.6 mm) > Bacillus subtilis (6.6 ± 1.6 mm) > Klebsiella pneumoniae (6.5 ± 0.3 mm) > Pseudomonas aeruginosa (6.1 ± 1.1 mm) > Staphylococcus aureus (5.23 ± 0.8 mm). Although the CMMEL of A. absinthium L. showed the presence of many bioactive compounds but did not substantially inhibit the growth of Gram-positive or Gram-negative bacteria, according to the findings.

Resumo A administração de doenças de plantas é difícil devido à natureza dos fitopatógenos. O controle biológico é um método seguro para evitar problemas relacionados a doenças fúngicas que afetam a produtividade das culturas e algumas bactérias patogênicas ao homem. Para isso, a atividade antimicrobiana da alga marinha Sargassum muticum metanol e de extratos aquosos foi investigada contra patógenos bacterianos humanos e fitopatógenos fúngicos. Usando metanol a 70%, o pó de algas marinhas foi extraído do ensaio de aditivos alimentares, a ultraestrutura (TEM). Os resultados revelaram inibição significativa do extrato metanólico de S. muticum contra Salmonella typhi (25,66 mm), Escherichia coli (24,33 mm), Staphylococcus aureus (22,33 mm) e Bacillus subtilis (19,66 mm). Alguns fitopatógenos fúngicos inibiram significativamente Fusarium moniliforme (30,33 mm), Pythium ultimum (26,33 mm), Aspergillus flavus (24,36 mm) e Macrophomina phaseolina (22,66 mm). A investigação fitoquímica do extrato de S. muticum mostrou a presença de compostos fenólicos e flavonoides. Os resultados sugeriram que há um nível apreciável de potencial antioxidante na atividade de eliminação de DPPH de S. muticum (79,86%). Estudos ultraestruturais da hifa de Fusarium moniliforme cultivada em meio contendo extrato de S. muticum na concentração de 300 mg/ml mostraram espessamento da parede celular, desintegração do citoplasma, grandes corpos lipídicos e vacúolos. Em conclusão, nosso estudo revelou a atividade antibacteriana do extrato de S. muticum significativamente contra algumas bactérias Gram-positivas, Gram-negativas e atividade antifúngica contra alguns fungos fitopatogênicos e alguns produtores de micotoxinas. Flavonoides e fenólicos desempenham papel importante como antioxidantes e propriedades antimicrobianas. Tal estudo revelou que o extrato metanólico de S. muticum pode ser usado como biocontrole ecologicamente correto para fungos fitopatogênicos e aditivos alimentares para proteger os produtos pecuários.

Abstract Plant disease administration is difficult due to the nature of phytopathogens. Biological control is a safe method to avoid the problems related to fungal diseases affecting crop productivity and some human pathogenic bacteria. For that, the antimicrobial activity of the seaweed Sargassum muticum methanol and water extracts were investigated against human bacterial pathogens and fungal plant pathogens. By using 70 percent methanol, the seaweed powder was extracted, feeding additives assay, ultrastructure (TEM). Results revealed significant inhibition of S. muticum methanol extract against Salmonella typhi (25.66 mm), Escherichia coli (24.33 mm), Staphylococcus aureus (22.33 mm) and Bacillus subtilis. (19.66 mm), some fungal phytopathogens significantly inhibited Fusarium moniliforme (30.33mm), Pythium ultimum (26.33 mm), Aspergillus flavus (24.36mm), and Macrophomina phaseolina (22.66mm). Phytochemical investigation of S. muticum extract showed the presence of phenolic and flavonoid compounds. Results suggested that there is an appreciable level of antioxidant potential in S. muticum (79.86%) DPPH scavenging activity. Ultrastructural studies of Fusarium moniliforme hypha grown on a medium containing S. muticum extract at concentration 300mg/ml showed a thickening cell wall, disintegration of cytoplasm, large lipid bodies and vacuoles. In conclusion, our study revealed The antibacterial activity of S. muticum extract significantly against some Gram positive, Gram negative bacteria and antifungal activity against some phytopathogenic and some mycotoxin producer fungi. Flavonoids, phenolic play an important role as antioxidants and antimicrobial properties. Such study revealed that S. muticum methanol extract could be used as ecofriendly biocontrol for phytopathogenic fungi and feeding additives to protect livestock products.

Summary: Knowledge on macronutrient uptake and distribution is highly relevant in fertilization management programs of common bean crop (Phaseolus vulgaris L.). In this regard, the use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) in combination with phosphorus fertilization could exert a synergistic effect and potentiate the process of uptake and distribution of nutrients on this crop. A field experiment was established to investigate the response of the common bean crop to four phosphorus (P) doses, (0, 25, 50, 100 kg ha-1 P2O5) and the strain Bacillus subtilis Q11 (Bs) (seed inoculation and a control without inoculation) on macronutrient concentration, distribution and accumulation. The experiment was arranged under a split plot in a randomized complete block design with three replicates. According to our results, the P doses and the inoculation process affected biomass accumulation individually. The highest biomass accumulation was obtained with P doses >50 kg ha-1; whereas inoculation with Bs produced higher biomass compared to the control. The interaction P × Bs affected significantly the concentration of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in different plant organs in all stages of growth, except for pods during the grain filling stage. The nutrient uptake pattern exhibited a sigmoid curve and was individually modified by the P doses and Bs inoculation. The 50 kg ha-1 P dose increased macronutrient accumulation, especially during grain filling; while the inoculation with Bs enhanced the uptake process during grain filling and physiological maturity stages. In conclusion, combining Bs and P doses inflicts positive effects over the modification of concentration, uptake and macronutrient accumulation in common bean crop.

Resumen: El conocimiento sobre la absorción y distribución de macronutrientes es indispensable en los programas de fertilización en el cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.). Al respecto, el empleo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR) en combinación con la fertilización fosfatada, podrían ejercer un efecto sinérgico y potencializar la absorción y distribución de nutrientes en este cultivo. Se estableció un experimento con el propósito de investigar la respuesta del cultivo de frijol a cuatro dosis de fósforo (P), (0, 25, 50, 100 kg ha-1 P2O5) y a la cepa Bacillus subtilis Q11 (Bs) (inoculación a la semilla y un testigo sin inocular) en la concentración, distribución y acumulación de macronutrientes. El experimento se estableció bajo un diseño de parcelas divididas en bloques al azar con tres repeticiones. Según los resultados obtenidos, la acumulación de biomasa se afectó de forma individual por el P y Bs. La mayor acumulación de biomasa se obtuvo con dosis de P mayores a los 50 kg ha-1, mientras que la inoculación con Bs produjo mayor biomasa que el testigo. La interacción P × Bs afectó la concentración de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio en los órganos de la planta en todas las etapas fenológicas, excepto en la vaina durante la etapa de llenado de grano. La acumulación de nutrientes presentó un patrón característico sigmoidal y se modificó individualmente por el P y la inoculación con Bs. La dosis de 50 kg ha-1 de P incrementó la acumulación de macronutrientes, sobre todo en la etapa de llenado de grano, mientras que el uso de Bs incrementó la absorción en las etapas de llenado de grano y madurez fisiológica. En conclusión, se comprobó la utilidad de la combinación de Bs con P en la modificación de la concentración, absorción y acumulación de nutrientes en frijol.

Abstract: This research study implements a demonstration trial to evaluate an integrated management strategy for Rhizoctonia solani Kühn, which causes potato (Solanum tuberosum L.) black scurf. The treatment applies the biocontrol agent Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn (commercial strain QST 713) in combination with barley (Hordeum vulgare L.) green manure. This is compared to a chemical control (conventional treatement). The results show improved crop performance in the integrated management plot, with lower incidence of the disease during both sprouting (10.48%) and tuberization (14.26%) stages, as compared to the conventional management (control), which has incidences of 18.48% and 21.99%, respectively. No differences are found in the incidence of black scurf on tubers. However, disease severity is higher in the control plot than in the treatment plot. In conclusion, the integrated management treatment allows improving the management of potato black scurf when compared to chemical control methods.

Resumen: En esta investigación se desarrolla una prueba demostrativa para evaluar una estrategia de manejo integrado de Rhizoctonia solani Kühn, causante de la costra negra de la papa (Solanum tuberosum L.). Se utiliza el agente biocontrol Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn (cepa comercial QST 713) y la cebada (Hordeum vulgare L.) como abono verde, y se compara con un control químico (tratamiento convencional). Los resultados muestran un mejor comportamiento del cultivo en la parcela de manejo integrado, con menor incidencia de la enfermedad en las etapas de brotación (10.48 %) y tuberización (14.26%), en comparación con el manejo convencional (testigo) que alcanzó incidencias de 18.48 y 21.99% respectivamente. No se presentaron diferencias en la incidencia de costra negra en los tubérculos, aunque al analizar la severidad, la parcela testigo presentó mayor nivel de enfermedad. En conclusión, el tratamiento de manejo integrado permite un mejor manejo de la enfermedad costra negra de la papa en comparación al control químico.

ABSTRACT In the Brazilian Cerrado, phytonematodes, phytonematodes are a challenge for agriculture, and the association of forms of control is the best strategy to be used in coexistence with this pathogen. Faced with this problem, this study aimed to evaluate the efficiency of cover crops and biocontrol agents in the management of nematodes in soybean. For each nematode species under study (Meloidogyne incognita and Pratylenchus brachyurus), two experiments were carried out under greenhouse conditions in a completely randomized design arranged in a 6 × 2 factorial scheme with eight replications. Six cover crops (millet ADRG 9050, millet ADR 300, Urochloa ruziziensis, Crotalaria ochroleuca, C. spectabilis, and corn hybrid DKB 290) and two treatments (treated or not with Bacillus subtilis and B. methylotrophicus - 1×106 CFU per seed) were evaluated. The cover crops were sown in soil infested with nematodes and then soybeans were sown under the straw, and cultivated for 45 and 60 days, for M. incognita and P. brachyurus, respectively. Fresh root mass, total nematode population, and the number of nematodes per gram of root were evaluated. The association of microorganisms with C. spectabilis, U. ruziziensis, and millet ADR 300 conferred an additional effect in reducing the population of P. brachyurus. For M. incognita, the association was successful only for combining C. spectabilis with B. methylotrophicus. DKB 290 corn, when treated with B. methylotrophicus, had the nematode population per gram of soybean root reduced by 90% compared to plants that did not receive biological treatment.

RESUMO No Cerrado brasileiro, os fitonematoides são um desafio para agricultura, sendo a associação de formas de controle a melhor estratégia a ser utilizada na convivência com esse patógeno. Diante dessa problemática, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência de plantas de cobertura e agentes de biocontrole no manejo de nematoides na cultura da soja. Foram desenvolvidos dois ensaios em condições de casa de vegetação para os nematoides Meloidogyne incognita e Pratylenchus brachyurus, em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 (plantas de cobertura: milheto ADRG 9050, milheto ADR 300, Urochloa ruziziensis, Crotalaria ochroleuca, C. spectabilis e milho DKB 290) × 2 (tratados ou não com Bacillus subtilis e B. methylotrophicus - 1×106 UFC por semente), com oito repetições. As plantas de cobertura foram semeadas em solo infestado com nematoides e na sequência semeada soja sob a palha, e cultivada por 45 e 60 dias, para M. incognita e P. brachyurus, respectivamente. Foram avaliadas a massa fresca de raízes e o número de nematoides totais e por grama de raiz. A associação dos microrganismos com C. spectabilis, U. ruziziensis e milheto ADR 300 conferiram efeito adicional na redução da população de P. brachyurus. Para a espécie M. incognita a associação foi bem sucedida apenas para a combinação da C. spectabilis com B. methylotrophicus. O milho DKB 290, quando tratado com B. methylotrophicus, teve a população do nematoide por grama de raiz da soja reduzida em 90 % em comparação às plantas que não receberam o tratamento biológico.

ABSTRACT The objective of this work was to characterize reference bacteria strains, belonging to the genus Bacillus and species of correlated genera, by simplified morphological and biochemical methods. The morphological characterization is based on the aspects of the colonies, as well as cytomorphology of the species, by optical and scanning microscopy. For biochemical characterization, the sensitivity test to antimicrobials by disk-diffusion is performed. Moreover, the strains were characterized by extracting intracellular proteins. Characteristics such as shape, color, and consistency of the colonies, in addition to the type of spore and production of protein crystals were determinants for the morphological characterization of these species. The antibiogram revealed high resistance to β-lactam group antibiotics, in species of Bacillus cereus s.l group. In Bacillus subtilis s.l. group there was high susceptibility to antibiograms, mainly for species of B. subtilis. The protein profile provided specific protein patterns for some species, mainly bands of 130 e 65 kDa for B. thuringiensis, 140 e 130 kDa for Lysinibacillus sphaericus, and 115 kDa for Brevibacillus laterosporus. Our results showed that the morphological and biochemical characterizations, provided a simple identification, with easy interpretation, and low cost.

Anacardic acid (AA) is a bioactive phytochemical found in the nutshell of Anacardium occidentale, a tropical plant originally from Brazil. In this work, cross-linked anacardic acid nanocapsules (NC) were obtained by interfacial polymerization carried out using the inverse miniemulsion technique with 2,4-toluene diisocyanate (TDI). For this purpose, a functionalized monomer from AA was synthesized for formation of lipase-cleavable ester linkages by coupling of amino acids. The synthesis was planned so that when these ester linkages get exposed to an enzyme, they are broken down and released AA. Furthermore, the N-termini of the coupled amino compounds were used as sites for the polyaddition with TDI at the droplet interface in the inverse miniemulsion. The permeability of the shell was studied on the fluorescent dye, sulforhodamine 101 (SR101), using fuorescence spectroscopy After redispersion in water, the enzymatic cleavage of NC and the release of the SR101 were both monitored in real time. The released AA was proven to be active in vitro against Bacillus subtilis colonies in the bacterial tests. The results indicate that the use of NC is a promising strategy, which can make feasible the application of AA for therapeutic purposes and as nanocarriers for the delivery of active components.

Resumo Isla Arena está localizada na coordenada 20°70’N - 90°45’W, de Campeche, México. Nesses estuários, o oceano se mistura com a água doce e os ecossistemas se concentram onde proliferam petenos e flamingos rosa. Crustáceos e moluscos abundam no mar. Apesar de sua enorme riqueza marinha, não há estudos realizados sobre a presença de microrganismos halofílicos nessas águas. Neste trabalho, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana foram investigadas através de uma abordagem metagenômica e corroboradas para o sequenciamento de genes 16S rRNA. Verificou-se que o filo Fimicutes predomina com mais de 50%, quase na mesma proporção da classe Bacilli e com quase 41% de abundância relativa da ordem Bacillales. Os resultados do sequenciamento mostraram que uma das amostras apresentou alto percentual de similaridade (99,75%) pelo programa Nucleotide BLAST com um microrganismo peculiar: Bacillus subtilis. Nossos resultados demonstram que B. subtilis pode ser uma fonte eficiente de proteases, lipases e celulases, provenientes de comunidades microbianas halofílicas localizadas em áreas pouco exploradas.

Abstract Isla Arena is located in the coordinate 20° 70´ N - 90° 45´ W, from Campeche, Mexico. In these estuaries, the ocean mixes with fresh water, and ecosystems are concentrated where petenes and pink flamingos proliferate. Crustaceans and mollusks abound in the sea. Despite its enormous marine wealth, there are no studies carried out on which halophilic microorganisms are present in these waters. In this work, the diversity and structure of the microbial community was investigated through a metagenomics approach and corroborated for sequencing of 16S rRNA genes. It was found that the phylum Fimicutes predominates with more than 50%, in almost the same proportion of the class Bacilli and with almost 41% of relative abundance of the order Bacillales. The sequencing results showed that one of the samples presented a high percentage of similarity (99.75%) using the Nucleotide BLAST program with a peculiar microorganism: Bacillus subtilis. This microorganism is one of the best characterized bacteria among the gram-positive ones. Our results demonstrate that B. subtilis can be an efficient source of proteases, lipases and cellulases, from halophilic microbial communities located in poorly explored areas.

Resumo A vanilina é o principal componente responsável pelo sabor e aroma do extrato de baunilha e é produzida de três formas: extração natural da planta da baunilha, síntese química e transformação microbiana. A pesquisa atual teve como objetivo estudar a produção bacteriana de vanilina a partir de fontes naturais nativas, incluindo esgoto e solo de áreas industriais. O objetivo principal era a bioprodução de vanilina por meio do isolamento de bactérias dessas fontes nativas. Também para adaptar metodologias para melhorar a produção de vanilina por meio de fermentação otimizada e condições de crescimento. Foram coletadas 47 amostras de solo e 13 de esgoto de diferentes regiões industriais de Lahore, Gujranwala, Faisalabad e Kasur; 67,7% dos isolados bacterianos produziram vanilina e 32,3% eram não produtores. Desses 279 produtores, 4 isolados bacterianos selecionados como produtores significativos foram: A3, A4, A7 e A10. Esses isolados foram identificados por ribotipagem como fluorescência A3 Pseudomonas (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) e A10 Bacillus subtilis (KT962919). Os produtores de vanilina foram posteriormente testados para produção aprimorada de vanilina e foram cultivados em diferentes meios de fermentação sob condições de crescimento otimizadas para produção aprimorada de vanilina. Os meios de fermentação (FM) foram: à base de óleo de cravo, à base de resíduos de farelo de arroz (resíduos de óleo), à base de farelo de trigo e à base de isoeugenol modificado. Em FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36 e FM37, as 4 cepas bacterianas selecionadas produziram quantidades significativas de vanilina. A10 B. subtilis produziu quantidade máxima de vanilina. Essa cepa produziu 17,3 g / L de vanilina em FM36. O custo desse meio de fermentação 36 foi de 131,5 rúpias / L. Esse meio de fermentação foi um meio à base de isoeugenol modificado com 1% de isoeugenol e 2,5 g / L de farelo de soja. O gene ech foi amplificado em A3 P. fluorescence usando primers específicos para ech. Como o uso da vanilina como sabor aumentou tremendamente, a bioprodução da vanilina deve ser focada.

Abstract Vanillin is the major component which is responsible for flavor and aroma of vanilla extract and is produced by 3 ways: natural extraction from vanilla plant, chemical synthesis and from microbial transformation. Current research was aimed to study bacterial production of vanillin from native natural sources including sewage and soil from industrial areas. The main objective was vanillin bio-production by isolating bacteria from these native sources. Also to adapt methodologies to improve vanillin production by optimized fermentation media and growth conditions. 47 soil and 13 sewage samples were collected from different industrial regions of Lahore, Gujranwala, Faisalabad and Kasur. 67.7% bacterial isolates produced vanillin and 32.3% were non-producers. From these 279 producers, 4 bacterial isolates selected as significant producers were; A3, A4, A7 and A10. These isolates were identified by ribotyping as A3 Pseudomonas fluorescence (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) and A10 Bacillus subtilis (KT962919). Vanillin producers were further tested for improved production of vanillin and were grown in different fermentation media under optimized growth conditions for enhanced production of vanillin. The fermentation media (FM) were; clove oil based, rice bran waste (residues oil) based, wheat bran based and modified isoeugenol based. In FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36, and FM37, the selected 4 bacterial strains produced significant amounts of vanillin. A10 B. subtilis produced maximum amount of vanillin. This strain produced 17.3 g/L vanillin in FM36. Cost of this fermentation medium 36 was 131.5 rupees/L. This fermentation medium was modified isoeugenol based medium with 1% of isoeugenol and 2.5 g/L soybean meal. ech gene was amplified in A3 P. fluorescence using ech specific primers. As vanillin use as flavor has increased tremendously, the bioproduction of vanillin must be focused.

Resumo A pesquisa experimental foi realizada em carpas juvenis (Cyprinus carpio L.). O impacto de suplementos alimentares consistindo em concentrações variáveis de compostos quelatos, oligoelementos biogênicos e produto probiótico baseado em lactobacilos Bacillus subtilis VKPM B-2335 foi avaliado. Parâmetros ópticos e qualitativos da base de lactobacilos foram estudados a fim de identificar o maior grupo de substâncias potencialmente capazes de influenciar o resultado final. O objetivo dessa pesquisa foi identificar mudanças na estrutura dos grânulos de zimogênio e suas dimensões nas quais alimentos suplementares produzem um efeito estimulante na síntese de zimogênios em células exógenas da parte secretora do pâncreas. No resultado do estudo, pela primeira vez, foi possível comprovar que a ação integrada dos quelatos e dos probióticos à base de lactobacilos se complementava. Compostos quelatos metálicos contribuíram para o aumento dos grânulos de zimogênio, se comparados aos valores de controle. Os produtos bacterianos aceleraram a produção dos grânulos de zimogênio nas células acinares localizadas difusamente no hepatopâncreas da carpa.

Abstract The experimental research was carried out on the juvenile carp (Cyprinus carpio L.). The impact from supplemental feeds consisting of variable concentrations of chelate compounds, biogenic trace elements and probiotic lactobacillus-based product Bacillus subtilis VKPM B-2335 was evaluated. Optical and qualitative parameters of the lactobacillus base were studied in order to identify the major group of substances potentially able to influence the end result. The purpose of this research was to identify changes in the structure of the zymogen granules and their dimensions at which supplemental feeds produce a stimulating effect on the synthesis of zymogens in exogenous cells of the secretory part of pancreas. At the outcome of the study, for the first time, it was possible to prove that the integrated action of chelates and lactobacillus-based probiotics complemented each other. Metal chelate compounds contributed to enlargement of the zymogen granules, if compared to the control values. The bacterial products accelerated production of the zymogen granules in acinar cells diffusely located in carp hepatopancreas.

Resumo Os fertilizantes organo-minerais suplementados com aditivos biológicos são uma alternativa aos adubos químicos. Neste estudo, microrganismos termoresistentes foram isolados de compostagem por procedimentos de duas etapas. Inicialmente, as amostras tomadas em diferentes períodos e temperaturas (33 dias a 52 ºC, 60 dias a 63 ºC e mais de 365 dias a 26 ºC) foram pré-incubadas a 80 oC por 30 minutos. Posteriormente, a seleção microbiana foi conduzida por métodos baseados em cultura in vitro e choque térmico a 60 oC e 100 oC por 2h e 4h. Quarenta e um isolados foram capazes de crescer a 60 °C por 4h; vinte e sete a 100 °C por 2h e dois a 100 °C por 4h. A identificação molecular por sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S usando primers universais revelou que trinta e cinco isolados eram de oito espécies de Bacillus, um Brevibacillus borstelensis, três Streptomyces thermogriseus e dois fungos (Thermomyces lanuginosus e T. dupontii). Os dados dos ensaios de atividade de amilase, fitase e celulase e o índice enzimático (IE) mostraram que 38 dos 41 isolados termorresistentes produziram pelo menos uma enzima. Para a atividade da amilase, o maior valor de IE foi observado em Bacillus licheniformis (isolado 21C2, IE = 4,11), seguido por Brevibacillus borstelensis (isolado 6C2, IE = 3,66), Bacillus cereus (isolado 18C2, IE = 3,52) e Bacillus paralicheniformis (isolado 20C2, IE = 3,34). Para a fitase, os maiores valores de IE foram observados para B. cereus (isolado 18C2, IE = 2,30) e B. licheniformis (isolado 3C1, IE = 2,15). Em relação à produção de celulose, B. altitudinis (isolado 6C1) foi o mais eficiente (IE = 6,40), seguido por três Bacillus subtilis (isolados 9C1, 16C2 e 19C2) com valores de IE de 5,66, 5,84 e 5,88, respectivamente, e um B. pumilus (isolado 27C2, IE = 5,78). Pode-se inferir que os microrganismos selecionados são potencialmente úteis como aditivos biológicos em fertilizantes organo-minerais e outros processos biotecnológicos.

Abstract Organo-mineral fertilizers supplemented with biological additives are an alternative to chemical fertilizers. In this study, thermoresistant microorganisms from composting mass were isolated by two-step procedures. First, samples taken at different time points and temperatures (33 days at 52 ºC, 60 days at 63 ºC, and over 365 days at 26 ºC) were pre-incubated at 80 oC for 30 minutes. Second, the microbial selection by in vitro culture-based methods and heat shock at 60 oC and 100 oC for 2h and 4h. Forty-one isolates were able to grow at 60 °C for 4h; twenty-seven at 100 °C for 2h, and two at 100 °C for 4h. The molecular identification by partial sequencing of the 16S ribosomal gene using universal primers revealed that thirty-five isolates were from eight Bacillus species, one Brevibacillus borstelensis, three Streptomyces thermogriseus, and two fungi (Thermomyces lanuginosus and T. dupontii). Data from amylase, phytase, and cellulase activity assays and the enzymatic index (EI) showed that 38 of 41 thermo-resistant isolates produce at least one enzyme. For amylase activity, the highest EI value was observed in Bacillus licheniformis (isolate 21C2, EI= 4.11), followed by Brevibacillus borstelensis (isolate 6C2, EI= 3.66), Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 3.52), and Bacillus paralicheniformis (isolate 20C2, EI= 3.34). For phytase, the highest EI values were observed for Bacillus cereus (isolate 18C2, EI= 2.30) and Bacillus licheniformis (isolate 3C1, EI= 2.15). Concerning cellulose production, B. altitudinis (isolate 6C1) was the most efficient (EI= 6.40), followed by three Bacillus subtilis (isolates 9C1, 16C2, and 19C2) with EI values of 5.66, 5.84, and 5.88, respectively, and one B. pumilus (isolate 27C2, EI= 5.78). The selected microorganisms are potentially useful as a biological additive in organo-mineral fertilizers and other biotechnological processes.

Resumo Agora, a resistência antimicrobiana de um dia em patógenos aos antibióticos tornou-se a principal causa de preocupação e houve uma realização inadequada no desenvolvimento de novos antibióticos para tratar infecções bacterianas. Portanto, há uma necessidade de pesquisar um novo adjuvante, e a vitamina C é um desses adjuvantes promissores. O objetivo do presente estudo foi elucidar o efeito antibacteriano da vitamina C em diferentes temperaturas (4 °C, 37 °C e 50 °C) e pH (3, 8 e 11), contra Gram-positivos e Gram-cepas bacterianas negativas em várias concentrações (5-20 mg / ml) através do método de difusão em ágar bem. A inibição do crescimento de todas as cepas bacterianas pela vitamina C era dependente da concentração. A vitamina C inibiu significativamente o crescimento de bactérias Gram-positivas: Bacillus licheniformis (25,3 ± 0,9 mm), Staphylococcus aureus (22,0 ± 0,6 mm), Bacillus subtilis (19,3 ± 0,3 mm) e bactérias Gram- negativas: Proteus mirabilis (27,7 ± 0,9 mm), Klebsiella pneumoniae (21,3 ± 0,9 mm), Pseudomonas aeruginosa (18,0 ± 1,5 mm) e Escherichia coli (18,3 ± 0,3 mm). A estabilidade da vitamina C foi observada em vários valores de pH e várias temperaturas. A vitamina C mostrou atividade antibacteriana significativa em pH ácido contra todas as cepas bacterianas. A estabilidade da vitamina C permaneceu nas mesmas diferentes temperaturas (4 °C, 37 °C e 50 °C). Concluímos que a vitamina C é um agente antibacteriano eficaz e seguro que pode ser usado no futuro como uma opção de tratamento auxiliar para combater infecções em humanos, pois pode apoiar o sistema imunológico diretamente.

Abstract Now a day’s multidrug resistance phenomenon has become the main cause for concern and there has been an inadequate achievement in the development of novel antibiotics to treat the bacterial infections. Therefore, there is an unmet need to search for novel adjuvant. Vitamin C is one such promising adjuvant. The present study was aimed to elucidate the antibacterial effect of vitamin C at various temperatures (4°C, 37°C and 50°C) and pH (3, 8, and 11), against Gram-positive and Gram-negative bacteria at various concentrations (5-20 mg/ml) through agar well diffusion method. Growth inhibition of all bacterial strains by vitamin C was concentration-dependent. Vitamin C significantly inhibited the growth of Gram-positive bacteria: Bacillus licheniformis (25.3 ± 0.9 mm), Staphylococcus aureus (22.0 ± 0.6 mm), Bacillus subtilis (19.3 ± 0.3 mm) and Gram-negative bacteria: Proteus mirabilis (27.67 ± 0.882 mm), Klebsiella pneumoniae (21.33±0.9 mm), Pseudomonas aeruginosa (18.0 ± 1.5 mm) and Escherichia coli (18.3 ± 0.3 mm). The stability of vitamin C was observed at various pH values and various temperatures. Vitamin C showed significant antibacterial activity at acidic pH against all bacterial strains. Vitamin C remained the stable at different temperatures. It was concluded that vitamin C is an effective and safe antibacterial agent that can be used in the future as an adjunct treatment option to combat infections in humans.