Growth, sporulation and production of bioactive compounds by Bacillus subtilis R14

The physiology of B. subtilis R14 was investigated in minimal medium under excess-oxygen and oxygen-limited conditions. Growth and efficient sporulation could be achieved in excess-oxygen culture on medium with readily metabolizable carbon and nitrogen sources, which allowed high growth rate and high biomass yield. A short transition phase between the exponential growth and sporulation could be attained by formulating a medium with a well-balanced C/N ratio. Under oxygen-limitation, but in the presence of essential nutrients (i.e. excess-nutrient cultivation), B. subtilis R14 produced bioactive compounds, which showed activity against several phytopathogenic bacteria. Under anaerobic condition, the organism did not grow neither through fermentation nor anaerobic respiration. However, addition of pyruvate to the medium allowed its growth through fermentation and anaerobic respiration. The knowledge acquired in this work could be relevant both for the design of a production process as well as for the formulation of an effective commercial biocontrol product.

A fisiologia de B. subtilis R14 foi investigada em meio mínimo em condições de excesso e limitação de oxigênio. Crescimento e esporulação eficientes foram obtidas em culturas com excesso de oxigênio em meio contendo fontes de carbono e nitrogênio de fácil assimilação, que permitiram alta taxa de crescimento e alto rendimento em biomassa. Uma fase de transição curta, entre o crescimento exponencial e a esporulação, pode ser obtida pela formulação de um meio com razão C/N balanceada. Sob limitação de oxigênio, mas em presença de nutrientes essenciais, B. subtilis R14 produziu compostos bioativos. Os compostos apresentaram atividade contra várias bactérias fitopatogênicas. Sob condição de anaerobiose, o microrganismo não cresceu, nem através de fermentação nem de respiração anaeróbica. A adição de piruvato ao meio permitiu o crescimento, tanto através de fermentação como de respiração anaeróbica. O conhecimento adquirido neste trabalho é relevante tanto para o projeto do processo de produção quanto para a formulação de um produto comercial eficiente para biocontrole.

Meio semi-seletivo para isolamento de Xanthomonas campestris pv. viticola / Semi-selective medium for isolation of Xanthomonas campestris pv. viticola

O cancro bacteriano causado por Xanthomonas campestris pv. viticola é a fitobacteriose mais importante da videira no Submédio São Francisco. O isolamento de X. campestris pv. viticola de tecidos vegetais infectados é dificultado pela presença de contaminantes bacterianos, entre os quais Microbacterium barkeri. Objetivando-se a formulação de meio de cultura semi-seletivo, 22 isolados de X. campestris pv. viticola foram testados com relação a 30 antibióticos. O meio semi-seletivo NYDAM (extrato de carne 3, peptona 5, glicose 10, extrato de levedura 5, ágar 18 e ampicilina 0,1 em g L-1) inibiu M. barkeri e bactérias fitopatogênicas podendo ser utilizado para isolar X. campestris pv. viticola de hospedeiros com infecção natural em campo.

Antimicrobial action of the essential oil of Lippia gracilis Schauer

Antimicrobial activity of the essential oil (EO) of Lippia gracilis Schauer over fungi and heliconia endophytic bacteria was evaluated. For the fungi Geotrichum candidum; Trichoderma viride; Torula herbarum; Paecillomyces sp.; Fusicoccum sp.; P. aeruginens; Curvularia lunata; Aspergillus nidulans; A. flavus; and A. niger mycelial discs were inoculated in PDA medium with oil (0; 420; 440; 460; 480 e 500 µL L-1). The inhibition percentage in 420 µL L-1 was 100 percent for all fungi, except for C. lunata and A. niger, which was 95.58 percent and 89.40 percent , respectively. In other experiment, a suspension of the Salmonella choleraceuis-diarizonae, Enterobacter asburiae, Bacillus thuringiensis, B. pumilus, B. cereus, Klebsiella pneumoniae, and E. hormaechei was individually added to the solid NYDA medium dishes. In each dish, wells were drilled in medium and filled with water or EO (420 µL L-1). The diameter of the inhibition halo was assessed. K. pneumoniae was the bacterial species less sensitive and E. hormaechei was the most sensitive.

Avaliou-se a atividade antimicrobiana do óleo essencial (OE) de Lippia gracilis Schauer sobre fungos contaminantes de laboratórios de cultura de tecidos vegetais e bactérias endofíticas de helicônias. Discos de micélio dos fungos Geotrichum candidum; Trichoderma viride; Torula herbarum; Paecillomyces sp.; Aspergillus nidulans; Fusicoccum sp.; A. flavus; P. aeruginens; Curvularia lunata e A. niger, foram inoculados em meio BDA com óleo (0; 420; 440; 460; 480 e 500 µL L-1). O percentual de inibição em 420 µL L-1 foi de 100 por cento para todos os fungos exceto paraC. lunata and A. niger, o qual foi de 95.58 por cento and 89.40 por cento respectivamente. Em outro experimento, suspensão das espécies Salmonela choleraceuis-diarizonae, Enterobacter asburiae, Bacillus thuringiensis, B. pumilus, Klebsiella pneumoniae, E. hormaechei, Bacillus pumilus, B. cereus, B. pumilus foi individualmente adicionada ao meio NYDA, que foi vertido em placas de Petri e, após solidificado, perfurado e preenchido com água ou óleo (420 µL L-1). Avaliou-se o diâmetro do halo de inibição. Avaliou-se também, a inibição em meio líquido. K. pneumoniae foi a espécie bacteriana menos sensível e E. hormaechei foi a mais sensível.

Reacão de clones de videira a Xanthomonas campestris pv. viticola, baseada nos componentes epidemiológicos do cancro bacteriano / Reaction of grapevine clones to Xanthomonas campestris pv. viticola, based on epidemiological components of bacterial canker

O cancro bacteriano, causado por Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), é a doenca bacteriana mais importante da videira na região do Submédio São Francisco. A reacão de 20 clones de videira, sendo 13 de copa e sete de porta-enxerto, foi avaliada quanto à resistência ao patógeno, em casa de vegetacão. As plantas foram inoculadas com a suspensão do isolado Xcv1 (A570=108UFC mL-1), incubadas em casa de vegetacão e observadas diariamente quanto aos componentes epidemiológicos do cancro bacteriano: período de incubacão, incidência de folhas com sintomas, incidência de folhas com cancro, severidade da doenca, taxa de progresso da incidência da doenca, área abaixo da curva de progresso da severidade da doenca. Todos os clones foram suscetíveis ao patógeno, embora diferindo significativamente entre si (P=0,05) para a maioria das variáveis analisadas. Em geral, 'Brasil' apresentou os maiores níveis de doenca para todas as variáveis testadas, enquanto'Isabel' e 'Paulsen 1103' destacaram-se ao propiciarem os maiores valores de período de incubacão e os menores valores de incidência de folhas com sintomas, com cancros, severidade da doenca, taxa de progresso de incidência da doenca e área abaixo da curva de progresso da severidade da doenca, indicando grande potencial de utilizacão em programas de melhoramento genético e manejo integrado. As correlacões significativas (P=0,05) verificadas entre as variáveis estudadas indicam que qualquer delas pode ser utilizada em pesquisas envolvendo reacão de clones ao cancro bacteriano da videira. Quando considerado o conjunto dos componentes epidemiológicos, o agrupamento pelo método UPGMA (agrupamento aos pares pela média aritmética não ponderada) permitiu a separacão dos clones de copa e porta-enxerto em três grupos de similaridade cada.

Crescimento de Acidovorax avenae subsp. citrulli sob diferentes temperaturas, pH, concentrações de cloreto de sódio e fontes de carbono / Growth of Acidovorax avenae subsp. citrulli under different variable temperature, pH, sodium chloride concentrations and carbon sources

O objetivo deste estudo foi determinar o efeito da temperatura (0 a 45°C), pH (4 a 10) e concentração de NaCl (1 a 10 por cento) sobre o crescimento de Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac). Quatro estirpes de Aac foram cultivadas em meio de cultura líquido específico e o crescimento avaliado pela absorbância (580nm). Os dados obtidos foram submetidos à análise de regressão não linear. O crescimento das estirpes também foi avaliado em caldo base para fermentação contendo 1 por cento dos carboidratos glicose, galactose, ramnose, sacarose, lactose, maltose, amido, inulina, manitol, dulcitol, sorbitol e salicina, indicada pela mudança da cor do meio. Com base nas análises de regressão, as temperaturas mínima, ótima e máxima para crescimento de Aac foram, respectivamente, 1, 32 e 41°C; o pH ótimo para crescimento dessa bactéria foi 7,4 com os extremos mínimo de 4,0 e máximo de 10,8 e; o crescimento de Aac decresceu com o aumento da concentração de NaCl, sendo o nível de 6,2 por cento letal. Todos os carboidratos testados foram utilizados pelas estirpes de Aac como fonte de carbono, com pequena variação de crescimento observada pela velocidade e intensidade da utilização do substrato com produção de ácido.

Antagonism of Bacillus spp. against Xanthomonas campestris pv. campestris

Investigação sobre o antagonismo de oito isolados de Bacillus: B. subtilis R14, B. megaterium pv. cerealis RAB7, B. megaterium pv. cerealis C211, B. megaterium C116, Bacillus sp. RAB9, B. cereus C240, Bacillus sp. C11 e B. cereus C210, contra nove linhagens de X. campestris pv. campestris (bactéria responsável pela podridão negra das crucíferas) foi realizada para se verificar a participação de lipopeptídeos neste mecanismo. Testes de atividades antimicrobiana e hemolítica (surfactante) foram realizados, utilizando-se o método de difusão em ágar. Antibiose e hemólise foram positivas para quatro isolados de Bacillus: R14, RAB7, C116 e C210. A correlação observada entre as atividades antimicrobiana e a hemolítica indica que lipopeptídeos estão envolvidos no mecanismo de antibiose dos isolados investigados. As fermentações foram realizadas com os isolados que demonstraram melhores resultados nos testes de atividades antimicrobiana e hemolítica: R14, RAB7 e C116, para acompanhar o crescimento e a produção de compostos bioativos e surfactantes. As fermentações foram realizadas em mesa agitadora, usando frascos Fernbach. A produção de compostos bioativos e tensoativos foi observada durante a fase final de crescimento dos isolados Bacillus estudados.

Cancro bacteriano da videira: etiologia, epidemiologia e medidas de controle / Bacterial canker of grapevine: etiology, epidemiology and control strategies

No início de 1998, o cancro bacteriano da videira, causado pela bactéria Xanthomonas campestris pv. viticola, foi detectado pela primeira vez, no Brasil, em parreirais do Submédio Säo Francisco, onde a doença vem ocasionando prejuízos nas cultivares suscetíveis Red Globe, Itália, Festival, Brasil, Piratininga, Patrícia, Benitaka e Catalunha. Os sintomas, nas folhas, surgem como pontos necróticos (1 a 2mm de diâmetro) com ou sem halos amarelados, algumas vezes coalescendo e causando a morte de extensas áreas do limbo foliar. Nas nervuras e pecíolos, nos ramos e ráquis dos frutos, formam-se manchas escuras alongadas que evoluem para fissuras longitudinais de coloraçäo negra conhecidas como cancros. Descoloraçäo vascular é também observada. As bagas säo desuniformes em tamanho e cor podendo apresentar lesöes necróticas. A disseminaçäo do patógeno ocorre através de material propagativo infectado, material de colheita (contentores, tesouras de poda e raleio, luvas), tratos culturais (desbrota, poda, raleio de bagas, colheita), ventos e chuvas. Apesar da regiäo apresentar um curto período chuvoso, a disseminaçäo da bactéria é mais eficiente durante essa época. Em condiçöes de umidade e temperatura elevadas, o patógeno sobrevive em restos de cultura. Para o controle da doença, recomenda-se o uso de material propagativo sadio, inspeçäo no campo, poda drástica de órgäos infectados, eliminaçäo de plantas severamente infectadas, conduçäo da época de poda de produçäo, desinfestaçäo de veículos, de equipamentos e de materiais para poda, utilizaçäo de fungicidas protetores cúpricos e tiocarbamatos, e utilizaçäo de quebra-ventos para reduzir a disseminaçäo do patógeno.

Seleçäo de Bacillus spp. para produçäo de esterases e melhoramento de Bacillus cereus(C124) / Selection of Bacillus spp. for esterase production and genetic improvement of Bacillus cereus(C124)

Forty-four Bacillus spp. strains obtained from sugar cane derivates and residues, six of them isolated in this work, were tested using Tween 80 as substrate (agar-Tewwn 80 medium), in order to determine their esterase activity through the enzymatic index averages. After statistic analysis, B. cereus(C124) strain, which presented better results, was submitted to genetic improvement by treatment with ultraviolet light (UV). The survival curve pointed out 28" as the time necessary to obtain 30 per cent of survivors. Fifty survivors and the wild strain C124 were compared in relation to their esterase activity as mentioned previously. The wild strain and the mutant C124UV35, which showed enzymatic index average higher than C124, were characterized in polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE). Electrophoretic patterns for total proteins of wild and mutant strain showed different profiles according to number, position and intensity of bands. For esterase, the bands varied only in intensity

Bacillus spp. produtores de protease: isolamento, caracterizaçäo e melhoramento de B. cereus (C124) / Bacillus spp. protease producers: isolation, characterization and genetic improvement of B. cereus (C124)

Forty-four Bacillus spp, strains obtained from sugar cane derivates and residues, six of them isolated in this work, were tested in two different substracts, hemoglobin (agar-hemoglobin and agar-hematia 9erythrocyte) media) and casein (agar-milk medium), in order to determine their proteolytic activity through the enzymatic index averages. After statistic analysis, B. cereus (C124) strain, which presented better results in all media, was submitted to genetic improvement by treatment with ultraviolet light(UV). The survival curve pointed out 28" as the time necessary to obtain 30 per cent of survivors. Fifty survivors and the wild strain C124 were compared in relation to their proteolytic activity as mentioned previously. The wild strain, and the mutants C124UV18, C124UV35, C124UV37 and C124uv47, which presented enzymatic index averages higher than C124, were characterized in polyacrilamide gel eletrophoresis (PAGE). Eletrophoretic patterns for total proteins of wild and mutant strains showed different profiles according to number, position and intensity of bands. For esterase, the bands varied only in intensity