Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Angelo, Elisangela Andrade
Orientador(a): Castro-Gómez, Raúl Jorge Hernan [Orientador]
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/11713
Resumo: Resumo: O controle de insetos é realizado, em sua maioria, por produtos químicos; cujos efeitos cumulativos ocasionam grandes prejuízos ambientais e à saúde humana, destacando-se ainda a rápida seleção de insetos resistentes O controle biológico por entomopatógenos é uma alternativa eficiente, principalmente devido a sua alta especificidade, menor freqüência de resistência nos insetos alvos e baixo efeito residual no ambiente Bacillus thuringiensis é uma bactéria Gram-positiva esporulante, produtora de cristais protéicos com atividade inseticida Apesar do amplo uso B thuringiensis no controle biológico, há poucos trabalhos publicados quanto a sua produção, visto que muitas informações são segredos industriais Além disso, a diversidade de subprodutos da agroindústria são fontes adequadas de carbono e nitrogênio para o cultivo de microrganismos e podem contribuir significativamente para a redução de custos na produção de biomoléculas Portanto, o presente trabalho teve por objetivo otimizar um meio de cultura, empregando resíduos agroindústrias, para produção de toxinas por B thuringiensis subsp israelensis, utilizando a metodologia de superfície de resposta Foi estudada também a cinética de crescimento associada à produção de toxina pela bactéria, bem como a toxicidade da cultura pós-fermentação, por um período de 28 dias As fontes de nitrogênio orgânico estudadas foram: farinha de soja, farinha de crisálida, peptona bacteriológica e uréia agroindustrial As fontes de carbono estudadas foram sacarose, glicose e fécula de mandioca Como fonte de nitrogênio inorgânico foi estudada sulfato de amônia O parâmetro analisado para a otimização do meio foi toxicidade, por meio de bioensaio contra Aedes aegypti Foram estudados também o percentual de esporulação e o crescimento (por meio da contagem de Unidades Formadoras de Colônia) A farinha de crisálida e a glicose foram as fontes mais adequadas de nitrogênio orgânico e carbono, respectivamente, para a produção de toxinas A superfície de resposta mostrou-se um método eficaz para a otimização, resultando em um meio com as seguintes faixas de concentrações das fontes de carbono e nitrogênio: glicose ,3 a ,55g/L; farinha de crisálida 55 a 58g/L e sulfato de amônia ,6 a 1,1g/L O meio otimizado resultou em uma toxicidade de ,73ppm (v/v), valor superior a de meios comumente utilizados para B thuringiensis israelensis A toxicidade da cultura aumentou com o tempo de cultivo, sendo máxima com 96 horas A cultura manteve-se tóxica durante os 28 dias de análise, sendo que o armazenamento sem refrigeração mostrou-se mais eficaz Esses resultados contribuem para o desenvolvimento de uma produção local e para o aproveitamento de resíduos agroindustriais da região
id UEL_87df8a422e832353d2e18ac71485a11f
oai_identifier_str oai:repositorio.uel.br:123456789/11713
network_acronym_str UEL
network_name_str Repositório Institucional da UEL
repository_id_str
spelling Angelo, Elisangela AndradeArantes, Olívia Márcia Nagy8e70e9fd-545e-4189-b294-176725961fad-1Garcia, Sandra973808df-91f5-47c4-8f84-483cf2183798-1Vilas-Bôas, Gislayne Fernandes Lemes Trindade [Coorientadora]473798bd-baa8-4be3-806b-b1381a6d4d5a-1871c932d-3c1e-4491-a229-c26ed91f8f3b8facbd66-e01e-40b5-a457-698cabbb8b32Castro-Gómez, Raúl Jorge Hernan [Orientador]Londrina2024-05-01T13:19:58Z2024-05-01T13:19:58Z2009.0016.03.2009https://repositorio.uel.br/handle/123456789/11713Resumo: O controle de insetos é realizado, em sua maioria, por produtos químicos; cujos efeitos cumulativos ocasionam grandes prejuízos ambientais e à saúde humana, destacando-se ainda a rápida seleção de insetos resistentes O controle biológico por entomopatógenos é uma alternativa eficiente, principalmente devido a sua alta especificidade, menor freqüência de resistência nos insetos alvos e baixo efeito residual no ambiente Bacillus thuringiensis é uma bactéria Gram-positiva esporulante, produtora de cristais protéicos com atividade inseticida Apesar do amplo uso B thuringiensis no controle biológico, há poucos trabalhos publicados quanto a sua produção, visto que muitas informações são segredos industriais Além disso, a diversidade de subprodutos da agroindústria são fontes adequadas de carbono e nitrogênio para o cultivo de microrganismos e podem contribuir significativamente para a redução de custos na produção de biomoléculas Portanto, o presente trabalho teve por objetivo otimizar um meio de cultura, empregando resíduos agroindústrias, para produção de toxinas por B thuringiensis subsp israelensis, utilizando a metodologia de superfície de resposta Foi estudada também a cinética de crescimento associada à produção de toxina pela bactéria, bem como a toxicidade da cultura pós-fermentação, por um período de 28 dias As fontes de nitrogênio orgânico estudadas foram: farinha de soja, farinha de crisálida, peptona bacteriológica e uréia agroindustrial As fontes de carbono estudadas foram sacarose, glicose e fécula de mandioca Como fonte de nitrogênio inorgânico foi estudada sulfato de amônia O parâmetro analisado para a otimização do meio foi toxicidade, por meio de bioensaio contra Aedes aegypti Foram estudados também o percentual de esporulação e o crescimento (por meio da contagem de Unidades Formadoras de Colônia) A farinha de crisálida e a glicose foram as fontes mais adequadas de nitrogênio orgânico e carbono, respectivamente, para a produção de toxinas A superfície de resposta mostrou-se um método eficaz para a otimização, resultando em um meio com as seguintes faixas de concentrações das fontes de carbono e nitrogênio: glicose ,3 a ,55g/L; farinha de crisálida 55 a 58g/L e sulfato de amônia ,6 a 1,1g/L O meio otimizado resultou em uma toxicidade de ,73ppm (v/v), valor superior a de meios comumente utilizados para B thuringiensis israelensis A toxicidade da cultura aumentou com o tempo de cultivo, sendo máxima com 96 horas A cultura manteve-se tóxica durante os 28 dias de análise, sendo que o armazenamento sem refrigeração mostrou-se mais eficaz Esses resultados contribuem para o desenvolvimento de uma produção local e para o aproveitamento de resíduos agroindustriais da regiãoDissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosAbstract: Insect control is realized, in its majority, for chemical products, whose cumulative effects become problematic due to the environment and to human’s healthy and also the selection of resistant insects Biological control by entomopatogen is an efficient alternative, mainly due to its own specification, lower resistance in the target insects and low residual effect on the environment Bacillus thuringiensis is a Gram-positive spore-forming bacterium that produces a parasporal crystal protein toxic for many insects Besides this bacteria is used widely worldwide in controlling insects, there aren’t many studies about its production, because many information are industrial secrecy Besides, the diversity of agro industrial byproducts are appropriate sources of carbon and nitrogen for the growth of microorganism and signficatively contribute for the reduction of cost of biomolecule Therefore, the object of this study was to optimize the culture medium using agro industrial byproducts for producing toxins by B thuringiensis subsp israelensis, using the Response Surface Analyses (RSA) methodology We also studied the kinetics of growth and production of the toxin by the bacteria and its post-fermentation toxicity for 28 days The organic nitrogen sources were: soybean meal, Bombix mori pupae meal (BMP), bacterial peptone and agricultural urea The source of carbon studied were glucose, sucrose and cassava starch The inorganic nitrogen source studied was ammonium sulfate The parameter used for the medium optimization was toxicity, evaluated by bioassays again Aedes aegypti It was also studied the percentage of the bacteria sporulation and growth (Colony Forming Units, CFU,) The BMP and glucose were the most appropriate sources of organic nitrogen and carbon, respectively, for toxins production The RSA, proved to be an effective method for medium optimization, resulting in a medium composition for maximal response with the following ranges of carbon and nitrogen concentrations: glucose ,3 to ,55gL-1; BMP 55 to 58gL-1 and ammonium sulfate ,6 to 1,1gL-1 The optimized medium resulted in a toxicity of ,73ppm (v/v), which is above the mediums toxicity commonly obtained used B thuringiensis israelensis The culture medium toxicity increased with cultivation time until 96 hours The culture medium toxicity remains stable under refrigeration temperatures during 28 days and when it was kept without refrigeration, the response was more effective These results contribute to the development of a local technology and to promote the use of agro industrial byproducts produced in the regionporBiotecnologiaIndústriaAgroindústriaBacillus thuringiensisAedes aegyptiBiotechnology industriesAgricultural industriesBacillus thurigiensisBiological insecticidesWastersOtimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMestradoCiência de AlimentosCentro de Ciências AgráriasPrograma de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos-1-1reponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess133434vtls000148696SIMvtls000148696http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls00014869664.00SIMhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls0001486961297.pdf123456789/702 - Mestrado - Ciência de AlimentosORIGINAL1297.pdfapplication/pdf954389https://repositorio.uel.br/bitstreams/b8bbde52-b06b-4459-a0c2-74dfcd18c399/download138c102335cd15872f6fc9329b80341dMD51LICENCElicence.txttext/plain263https://repositorio.uel.br/bitstreams/f83493cc-70c9-4a8e-b3e8-0ef5a72b274b/download753f376dfdbc064b559839be95ac5523MD52TEXT1297.pdf.txt1297.pdf.txtExtracted texttext/plain157659https://repositorio.uel.br/bitstreams/1ea001ef-a80d-4aa8-b245-26f906c17425/download3f97fcb3929672defc4d723357485f93MD53THUMBNAIL1297.pdf.jpg1297.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3759https://repositorio.uel.br/bitstreams/50de9bee-2ebf-4935-bc2b-a3c4413db3a3/download16f59d5738d0c3113ee2c7a87b3bc7f5MD54123456789/117132024-07-12 01:19:38.197open.accessoai:repositorio.uel.br:123456789/11713https://repositorio.uel.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:19:38Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
title Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
spellingShingle Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
Angelo, Elisangela Andrade
Biotecnologia
Indústria
Agroindústria
Bacillus thuringiensis
Aedes aegypti
Biotechnology industries
Agricultural industries
Bacillus thurigiensis
Biological insecticides
Wasters
title_short Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
title_full Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
title_fullStr Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
title_full_unstemmed Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
title_sort Otimização de meio de cultivo para a produção de toxinas por Bacillus thuringiensis SUBSP. israelensis empregando resíduos agroindustriais
author Angelo, Elisangela Andrade
author_facet Angelo, Elisangela Andrade
author_role author
dc.contributor.banca.pt_BR.fl_str_mv Arantes, Olívia Márcia Nagy
Garcia, Sandra
dc.contributor.coadvisor.pt_BR.fl_str_mv Vilas-Bôas, Gislayne Fernandes Lemes Trindade [Coorientadora]
dc.contributor.author.fl_str_mv Angelo, Elisangela Andrade
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 871c932d-3c1e-4491-a229-c26ed91f8f3b
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 8facbd66-e01e-40b5-a457-698cabbb8b32
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Castro-Gómez, Raúl Jorge Hernan [Orientador]
contributor_str_mv Castro-Gómez, Raúl Jorge Hernan [Orientador]
dc.subject.por.fl_str_mv Biotecnologia
Indústria
Agroindústria
Bacillus thuringiensis
Aedes aegypti
Biotechnology industries
Agricultural industries
Bacillus thurigiensis
Biological insecticides
Wasters
topic Biotecnologia
Indústria
Agroindústria
Bacillus thuringiensis
Aedes aegypti
Biotechnology industries
Agricultural industries
Bacillus thurigiensis
Biological insecticides
Wasters
description Resumo: O controle de insetos é realizado, em sua maioria, por produtos químicos; cujos efeitos cumulativos ocasionam grandes prejuízos ambientais e à saúde humana, destacando-se ainda a rápida seleção de insetos resistentes O controle biológico por entomopatógenos é uma alternativa eficiente, principalmente devido a sua alta especificidade, menor freqüência de resistência nos insetos alvos e baixo efeito residual no ambiente Bacillus thuringiensis é uma bactéria Gram-positiva esporulante, produtora de cristais protéicos com atividade inseticida Apesar do amplo uso B thuringiensis no controle biológico, há poucos trabalhos publicados quanto a sua produção, visto que muitas informações são segredos industriais Além disso, a diversidade de subprodutos da agroindústria são fontes adequadas de carbono e nitrogênio para o cultivo de microrganismos e podem contribuir significativamente para a redução de custos na produção de biomoléculas Portanto, o presente trabalho teve por objetivo otimizar um meio de cultura, empregando resíduos agroindústrias, para produção de toxinas por B thuringiensis subsp israelensis, utilizando a metodologia de superfície de resposta Foi estudada também a cinética de crescimento associada à produção de toxina pela bactéria, bem como a toxicidade da cultura pós-fermentação, por um período de 28 dias As fontes de nitrogênio orgânico estudadas foram: farinha de soja, farinha de crisálida, peptona bacteriológica e uréia agroindustrial As fontes de carbono estudadas foram sacarose, glicose e fécula de mandioca Como fonte de nitrogênio inorgânico foi estudada sulfato de amônia O parâmetro analisado para a otimização do meio foi toxicidade, por meio de bioensaio contra Aedes aegypti Foram estudados também o percentual de esporulação e o crescimento (por meio da contagem de Unidades Formadoras de Colônia) A farinha de crisálida e a glicose foram as fontes mais adequadas de nitrogênio orgânico e carbono, respectivamente, para a produção de toxinas A superfície de resposta mostrou-se um método eficaz para a otimização, resultando em um meio com as seguintes faixas de concentrações das fontes de carbono e nitrogênio: glicose ,3 a ,55g/L; farinha de crisálida 55 a 58g/L e sulfato de amônia ,6 a 1,1g/L O meio otimizado resultou em uma toxicidade de ,73ppm (v/v), valor superior a de meios comumente utilizados para B thuringiensis israelensis A toxicidade da cultura aumentou com o tempo de cultivo, sendo máxima com 96 horas A cultura manteve-se tóxica durante os 28 dias de análise, sendo que o armazenamento sem refrigeração mostrou-se mais eficaz Esses resultados contribuem para o desenvolvimento de uma produção local e para o aproveitamento de resíduos agroindustriais da região
publishDate 2024
dc.date.defesa.pt_BR.fl_str_mv 16.03.2009
dc.date.created.fl_str_mv 2009.00
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-05-01T13:19:58Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-05-01T13:19:58Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/handle/123456789/11713
url https://repositorio.uel.br/handle/123456789/11713
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv -1
-1
dc.relation.coursedegree.pt_BR.fl_str_mv Mestrado
dc.relation.coursename.pt_BR.fl_str_mv Ciência de Alimentos
dc.relation.departament.pt_BR.fl_str_mv Centro de Ciências Agrárias
dc.relation.ppgname.pt_BR.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.coverage.spatial.pt_BR.fl_str_mv Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UEL
instname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
instname_str Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron_str UEL
institution UEL
reponame_str Repositório Institucional da UEL
collection Repositório Institucional da UEL
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/bitstreams/b8bbde52-b06b-4459-a0c2-74dfcd18c399/download
https://repositorio.uel.br/bitstreams/f83493cc-70c9-4a8e-b3e8-0ef5a72b274b/download
https://repositorio.uel.br/bitstreams/1ea001ef-a80d-4aa8-b245-26f906c17425/download
https://repositorio.uel.br/bitstreams/50de9bee-2ebf-4935-bc2b-a3c4413db3a3/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 138c102335cd15872f6fc9329b80341d
753f376dfdbc064b559839be95ac5523
3f97fcb3929672defc4d723357485f93
16f59d5738d0c3113ee2c7a87b3bc7f5
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)
repository.mail.fl_str_mv bcuel@uel.br||
_version_ 1862739619511009280