https://hdl.handle.net/1884/64840 Sat, 25 Apr 2026 16:42:59 GMT 2026-04-25T16:42:59Z https://hdl.handle.net/1884/98585 Avaliação in vitro da resposta de genótipos de trigo à interação com Azospirillum brasilense Resumo: O trigo é o cereal mais consumido no mundo, sendo um alimento básico para dieta humana. O Brasil apesar de produzir toneladas deste grão, não é suficiente para suprir a demanda do país, necessitando a importação de outros países. Um dos gargalos da produção brasileira é o alto custo de fertilizantes químicos que poderiam ser parcialmente substituídos por bactérias promotoras de crescimento vegetal (BPCV). Estas bactérias podem fixar N2 atmosférico, aumentar a sanidade vegetal, produzir fitohormônios que estimulam o crescimento radicular redundando em uma maior superfície de absorção de nutrientes, promovendo maior crescimento vegetal. Azospirillum brasilense é uma proteobacteria gram-negativa, amplamente recomendada em diversas culturas e que possui diversas cepas registradas comercialmente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da inoculação da bactéria Azospirillum brasilense com duas estirpes distintas AbV5/6 e HM053 com diferentes genótipos Biotrigo, quantificando características morfológicas e verificando as alterações na arquitetura radicular promovidas por esta associação. Na primeira fase foram investigados 8 genótipos Biotrigo, submetidos a 4 tratamentos diferentes, com e sem nitrogênio e com a bactéria A. brasilense AbV5/6. Na segunda fase foram selecionados 3 genótipos que apresentaram características de melhor e pior desempenho de crescimento, avaliados em 3 tratamentos: sem nitrogênio e com duas estirpes (AbV5/6 e HM053). Em ambas as etapas, as plântulas cresceram in vitro por 21 dias. Foram realizadas as seguintes análises: biomassa fresca e seca, medidas de área e perímetro pelos programas ImageJ e Whinrhizo; nitrogênio total (NT%), população epifítica e endofítica. Também foi caracterizada a presença endofítica das estirpes por microscopia de varredura. Como resultados obtidos, pode-se concluir que as medidas morfológicas de comprimento, biomassa fresca e seca não foram eficientes para a distinção de genótipos responsivos ou não responsivos (modelos) à interação planta-bactéria. O uso dos parâmetros de área e perímetro radicular foram mais eficientes para selecionar 3 genótipos entre os 8 avaliados por uma performance distinta: G4 (com resposta negativa à presença de N2 e/ou Azospirillum); G5 e G6 com a melhor e pior área e perímetro radicular na presença de Azospirillum, respectivamente. Os resultados demonstram que os genótipos de trigo responderam mais à presença de nitrogênio no meio de cultura do que propriamente à bactéria. As estirpes AbV5/6 e HM053 foram encontradas endofiticamente nos genótipos avaliados com formação de um maciço bacteriano promovido por uma população de 107 a 109 UFC.mL-1. Os resultados da avaliação de área e perímetro radicular pelos softwares ImageJ e Winrhizo foram divergentes pela metodologia inerente a cada um, sendo que o Winrhizo obteve os maiores valores de área e perímetro radicular. Em relação ao efeito das estirpes bacterianas, a estirpe AbV5/6 aumentou a área e o perímetro radicular em todos os genótipos em relação ao controle, enquanto o HM053 diminui o perímetro do G4 e G5; Abstract: Wheat is the most consumed cereal in the world, being a basic food for human diet. Despite producing tons of this grain, it is not sufficient to supply the country's demand, requiring imports from other countries. One of the bottlenecks of Brazilian production is the high cost of chemical fertilizers that could be partially replaced by bacteria promoting plant growth (BPCV). These bacteria can fix N2 atmospheric, increase plant health, produce phytohormones that stimulate root growth in a higher surface of nutrient absorption, resulting in higher plant growth. Azospirillum brasilense is a Gram-Negative Proteobacteria, widely recommended in various cultures and has several commercially registered strains. The objective of this paper was to evaluate the effect of the inoculation of the bacteria Azospirillum brasilense with two distinct sparkles AbV5/6 and HM053 with different Biotrigo genotypes, quantifying morphological characteristics and checking changes in root architecture promoted by this association. In the first phase, 8 Biotrigo genotypes were investigated, submitted to 4 different treatments, with and without nitrogen and the Bacteria A. brasilense AbV5/6. In the second phase 3 genotypes were selected that had better and worse growth performance characteristics, evaluated in 3 treatments: without nitrogen and two strains (AbV5/6 and HM053). In both stages, seedlings grew in vitro for 21 days. The following analyzes were performed: fresh and dry biomass, area and perimeter measurements by Imagej and Whinrhizo programs; Total nitrogen (NT%), epiphytic and endophytic population. Also characterized was the endophytic presence of scan microscopy strains. As obtained results, it can be concluded that the morphological measures of length, fresh and dry biomass were not efficient for the distinction of responsive or non-responsive genotypes (models) to plant-bacteria interaction. The use of root area and perimeter parameters were more efficient to select 3 genotypes among the 8 evaluated by a distinct performance: G4 (with a negative response to the presence of N2 and/or Azospirillum); G5 and G6 with the best and worst root area and perimeter in the presence of Azospirillum, respectively. The results show that wheat genotypes responded more to the presence of nitrogen in the culture environment than to the bacteria. AbV5/6 and HM053 strains were found endophytically in the genotypes evaluated with a bacterial massive promoted by a population of 107 to 109 UFC.ML-1. The results of the root area and perimeter evaluation by the Imagej and Winrhizo software were divergent by the methodology inherent in each one, and Winrhizo obtained the highest values of area and root perimeter. Regarding the effect of bacterial strains, AbV5/6 strain increased the area and root perimeter in all genotypes in relation to control, while HM053 decreases the perimeter of G4 and G5 Orientador(a): Prof(a). Dr(a). Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo; Banca: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo (Presidente da Banca), Robson Fernando Missio, Rafaella Costa Bonugli Santos; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Defesa : Palotina, 25/04/2025; Inclui referências; Área de concentração: Biotecnologia Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/98585 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/99060 Produção e ensaio pré-clínico de membranas eletrofiadas de nanoquitosana, curcumina, colágeno e ácido hialurônico para cicatrização de feridas de pele Resumo: As feridas cutâneas constituem um relevante problema de saúde pública, afetando milhões de pessoas e gerando elevados custos aos sistemas de saúde devido à necessidade de cuidados prolongados e ao risco de complicações, especialmente em casos crônicos. Entre os materiais estudados para favorecer a cicatrização, a nanoquitosana destaca-se por sua biocompatibilidade, biodegradabilidade, atividade antimicrobiana e capacidade de estimular a regeneração tecidual. Este estudo teve como objetivo produzir e avaliar membranas eletrofiadas compostas por nanoquitosana associada à curcumina, colágeno e ácido hialurônico quanto ao seu potencial cicatrizante em modelo pré-clínico com ratos Wistar. As membranas foram obtidas pelo método de eletrofiação a partir de soluções poliméricas preparadas em meio ácido e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, ensaios in vitro de citotoxicidade, teste de atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e ensaio in vivo em feridas em ratos Wistar. A análise morfológica revelou fibras uniformes, com diâmetro médio de 305 nm, dispostas de forma entrelaçada. Os testes de citotoxicidade indicaram viabilidade celular acima de 90% para todas as membranas, confirmando ausência de efeito citotóxico. Não foi observada inibição bacteriana contra S. aureus. Nos ensaios in vivo, todos os grupos tratados apresentaram melhor aspecto visual das feridas em comparação ao controle com solução fisiológica, sobretudo a partir do 7º dia. As associações entre curcumina, colágeno e ácido hialurônico promoveram fechamento mais rápido e maior contração das feridas, atingindo cerca de 99% no 21º dia, embora sem significância estatística em relação ao controle. A análise histológica indicou maior organização tecidual, deposição de colágeno e epitelização nas feridas tratadas com membranas contendo múltiplos princípios ativos. Conclui-se que as membranas eletrofiadas de nanoquitosana associadas à curcumina, colágeno e ácido hialurônico apresentam potencial promissor como curativos funcionais, unindo propriedades físico-químicas favoráveis, ausência de citotoxicidade e efeito positivo no processo cicatricial, configurando-se como alternativa sustentável e de menor custo frente aos curativos avançados disponíveis no mercado; Abstract: Skin wounds are a significant public health concern, affecting millions of individuals and generating high healthcare costs due to prolonged care needs and the risk of complications, especially in chronic cases. Among the materials investigated for wound healing, nanochitosan stands out for its biocompatibility, biodegradability, antimicrobial activity, and ability to stimulate tissue regeneration. This study aimed to produce and evaluate electrospun membranes composed of nanochitosan combined with curcumin, collagen, and hyaluronic acid for their healing potential in a preclinical Wistar rat model. The membranes were obtained by electrospinning from polymer solutions prepared in an acidic medium and characterized by scanning electron microscopy, in vitro cytotoxicity assays, antimicrobial activity tests against Staphylococcus aureus, and an in vivo assay on standardized dorsal wounds. Morphological analysis revealed uniform fibers with a mean diameter of 305 nm, arranged in an interlaced pattern without apparent defects. Cytotoxicity tests showed cell viability above 90% for all treatments, confirming the absence of cytotoxic effects. No bacterial inhibition against S. aureus was observed. In vivo assays showed that all treated groups presented better wound appearance compared to the saline control, especially from day 7 onwards. Combinations of curcumin, collagen, and hyaluronic acid promoted faster wound closure and greater contraction, reaching approximately 99% by day 21, although without statistical significance compared to the control. Histological evaluation indicated greater tissue organization, collagen deposition, and re-epithelialization in wounds treated with membranes containing multiple active agents. It is concluded that electrospun nanochitosan membranes combined with curcumin, collagen, and hyaluronic acid have promising potential as functional dressings, combining favorable physicochemical properties, absence of cytotoxicity, and positive effects on the healing process, representing a sustainable and costeffective alternative to advanced dressings available on the market Orientadora: Prof. Dra. Juliana Bernardi Wenze; Banca: Juliana Bernardi Wenzel (Presidente da Banca), Tatiele Stefani Schonholzer e Katherine Maria Spercoski; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Palotina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Defesa : Curitiba, 27/08/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/99060 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/99051 Lodos agroindustriais como fonte de nitrogênio no processo de compostagem : análise de parâmetros físico-químicos e microbiológicos Resumo: O setor agroindustrial é um segmento importante para a economia brasileira, no entanto, além de proporcionar diversos benefícios, também é um grande causador de impactos ambientais. As agroindústrias geram grandes volumes de lodo como subprodutos dos processos de tratamento de efluentes. Esse lodo apresenta elevado teor de matéria orgânica e impõe desafios ao seu manejo e destinação ambientalmente adequada. Para amenizar os impactos causados, a compostagem pode ser utilizada como alternativa para o tratamento dos resíduos sólidos orgânicos agroindustriais, devido ao baixo custo e ao fato do produto final poder ser utilizado ou comercializado como fertilizante ou condicionador de solo. Trata-se de um processo de decomposição biológica controlada pela ação de diversos microrganismos, como bactérias, arqueias e fungos, que promovem a mineralização e humificação dos resíduos. Diante disso, o objetivo deste estudo foi monitorar os parâmetros físico-químicos e microbiológicos ao longo de 90 dias de compostagem, utilizando lodo proveniente do tratamento de efluentes de cervejaria e abatedouro como materiais ricos em nitrogênio e poda de árvores como agente estruturante e rico em carbono, com o propósito de avaliar sua viabilidade como estratégia de valorização desses resíduos. Os tratamentos foram constituídos por diferentes proporções do material, sendo LAP (lodo de abatedouro e poda de árvores), LCP (lodo de cervejaria e poda de árvores), e LACP (ambos os lodos e poda de árvore). A medição da temperatura das leiras e da temperatura ambiente foi realizada diariamente, enquanto as coletas para o monitoramento de carbono, nitrogênio, relação C/N, pH e condutividade elétrica foram feitas quinzenalmente. A determinação de massa e volume foi realizada no início e ao final do processo. Para os ácidos orgânicos, a coleta foi realizada a cada três dias durante os primeiros 15 dias de processo, e posteriormente a cada 15 dias. Quanto a análise microbiológica, foram coletadas amostras em três fases distintas do processo de compostagem: fase inicial, termofílica e mesofílica. Os resultados mostram que os tratamentos LAP e LACP atingiram a fase termofílica, necessária para a higienização do composto, enquanto LCP não alcançou, possivelmente devido ao excesso de umidade. A redução de matéria orgânica e de carbono foi mais significativa no LCP, enquanto LACP apresentou a menor redução. Quanto o teor de nitrogênio, houve aumento da sua concentração em todos os tratamentos. Apenas o LACP finalizou o experimento com relação C/N menor que 20:1. O pH dos tratamentos ficou próximo à faixa da neutralidade, indicando o processo de estabilização do material, e houve diminuição da condutividade elétrica em todos os tratamentos. Também foi avaliada a presença de ácidos orgânicos como ácido acético, propiônico, butírico e isovalérico, que foram degradados e volatilizados durante o processo. A análise microbiológica evidenciou a atuação de diferentes grupos de microrganismos ao longo do processo, contribuindo para a degradação da matéria orgânica e higienização do composto final. Os resultados indicam que a compostagem é uma alternativa viável para a valorização do lodo agroindustrial, promovendo a estabilização da matéria orgânica e gerando um produto final seguro para uso; Abstract: The agro-industrial sector is an important segment of the Brazilian economy. However, besides providing various benefits, it is also a major source of environmental impacts. Agroindustries generate large volumes of sludge as byproducts of effluent treatment processes. This sludge has a high organic matter content and presents challenges for its environmentally adequate management and disposal. To mitigate these impacts caused, composting can be used as an alternative for treating industrial organic solid waste, due to its low cost and the fact that the final product can be used or marketed as fertilizer or soil conditioner. Composting is a process of biological decomposition controlled by the action of various microorganisms, such as bacteria, archaea and fungi, which promote the mineralization and humification of the waste. Therefore, the objective of this study was to monitor physicochemical and microbiological parameters over 90 days of composting, using sludge from brewery and slaughterhouse effluent treatment as nitrogen-rich materials and tree pruning as a structural agent rich in carbon, to evaluate its viability as a strategy for valorizing these wastes. The treatments consisted of different material proportions: LAP (slaughterhouse sludge and tree pruning), LCP (brewery sludge and tree pruning), and LACP (both sludges and tree pruning). Temperature measurement of the windrows and ambient temperature was performed daily, while sampling for monitoring carbon, nitrogen, C/N ratio, pH, and electrical conductivity was carried out every 15 days. Mass and volume determination was performed at the beginning and end of the process. For organic acids, sampling was conducted every three days during the first 15 days of the process, and subsequently every 15 days. Regarding microbiological analysis, samples were collected in three distinct phases of the composting process: initial phase, thermophilic phase, and mesophilic phase. The results show that treatments LAP and LACP reached the thermophilic phase, necessary for compost sanitization, while LCP did not reach it, possibly due to excess moisture. The reduction in organic matter and carbon was more significant in LCP, while LACP showed the smallest reduction. Regarding nitrogen content, its concentration increased in all treatments. Only LACP finished the experiment with a C/N ratio lower than 20:1. The pH of the treatments was close to the neutral range, indicating the material stabilization process, and there was a decrease in electrical conductivity in all treatments. The presence of organic acids such as acetic, propionic, butyric, and isovaleric acid was also evaluated; these were degraded and volatilized during the process. Microbiological analysis highlighted the role of different groups of microorganisms throughout the process, contributing to the degradation of organic matter and sanitization of the final compost. The results indicate that composting is a viable alternative for the valorization of agro-industrial sludge, promoting the stabilization of organic matter and generating a safe final product for use Orientador: Prof. Dr. Alessandro Jefferson Sato; Coorientadora: Profa. Dra. Eliane Hermes; Banca: Alessandro Jefferson Sato (Presidente da Banca), Jessica Cristina Urbanski e Adriana Fiorini Rosado; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Defesa : Palotina, 27/08/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/99051 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/100919 Controle de fitopatógenos da soja por espécies de Bacillus spp. : caracterização de lipopeptídeos produzidos por Bacillus pumilus Resumo: A soja é uma das culturas de maior importância mundial, entretanto, doenças fúngicas representam um risco significativo à sua produtividade e qualidade, não apenas pelas perdas diretas de produção, mas também pelo potencial risco de contaminação por micotoxinas. O controle químico com fungicidas é eficiente, porém, apresenta desvantagens, tornando alternativas biológicas altamente desejáveis. Nessa perspectiva, bactérias do gênero Bacillus destacam-se por suas diversas aplicações biotecnológicas, especialmente devido à produção de metabólitos secundários, entre estes, os lipopeptídeos, moléculas anfipáticas com propriedades de biossurfactantes que exibem notável atividade antimicrobiana. Diante disso, este trabalho teve como objetivo verificar a atividade antifúngica, através do ensaio de cultura pareada (antagonismo) de diferentes espécies de Bacillus (B. nealsonii, B. licheniformis, B. tequilensis e B. pumilus) contra fungos fitopatogênicos (Colletotrichum truncatum, Corynespora cassiicola, Diaporthe longicolla, Diaporthe ueckeri, Fusarium incarnatum-equiseti, Fusarium graminearum e Macrophomina phaseolina), e selecionar a espécie com maior atividade, para a extração de lipopeptídeos para verificar a ação desses extratos sobre os fungos. No ensaio de dupla pareada, B. pumilus demonstrou o maior potencial de inibição do crescimento micelial dos fungos estudados. O extrato lipopeptídico obtido desta linhagem foi caracterizado por ESI(+)-HRMS/MS e RMN ¹H, e foi observada a presença de três isoformas de surfactina (C13, C14 e C15). Foi analisado também o efeito antifúngico dos extratos adicionados diretamente ao meio de cultivo dos fungos e foi observada uma significativa redução do crescimento micelial e alterações morfológicas, como mudança de coloração da colônia. Análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmaram danos ultraestruturais nas hifas, incluindo murchamento, torção, diminuição na produção de conídios e deformações das estruturas de reprodução. Portanto, este trabalho evidencia que o extrato de B. pumilus rico em surfactinas apresenta alto potencial para o controle de fungos fitopatogênicos, posicionando-se como um candidato promissor para uso em programas de manejo integrado, possivelmente em associação com fungicidas sintéticos; Abstract: Soybean is one of the most important crops worldwide; however, fungal diseases pose a significant risk to its productivity and quality, not only due to direct yield losses but also because of the potential risk of mycotoxin contamination. While chemical control with fungicides is effective, it presents drawbacks, making biological alternatives highly desirable. In this context, bacteria of the genus Bacillus stand out for their diverse biotechnological applications, especially due to the production of secondary metabolites, among which lipopeptides are amphipathic molecules with biosurfactant properties that exhibit remarkable antimicrobial activity. Therefore, this work aimed to verify the antifungal activity, through dual culture (antagonism) of different Bacillus species (B. nealsonii, B. licheniformis, B. tequilensis, and B. pumilus) against phytopathogenic fungi (Colletotrichum truncatum, Corynespora cassiicola, Diaporthe longicolla, Diaporthe ueckeri, Fusarium incarnatum-equiseti, Fusarium graminearum, and Macrophomina phaseolina) and selected the species with higher activity, to extract lipopeptides to verity the action of this extracts on fungi. In the dual culture assay, B. pumilus showed the highest potential for mycelial growth inhibition. The lipopeptide extract obtained from this strain was characterized by ESI(+) HRMS/MS and ¹H NMR, which identified the presence of three surfactin isoforms (C13, C14, and C15). The antifungal effect of the extracts added directly to the fungal culture medium was also analyzed resulting in significant mycelial growth reduction and morphological changes, such as changes in colony coloration. Scanning electron microscopy (SEM) analyses confirmed ultrastructural damage to the hyphae, including shriveling, twisting, reduced conidia production, and deformations of reproductive structures. Thus, this work demonstrates that the surfactin-rich extract from B. pumilus has high potential for controlling phytopathogenic fungi, positioning it as a promising candidate for use in integrated management programs, in combination with synthetic fungicides Orientadora: Profa. Dra. Adriana Fiorini Rosado; Banca: Adriana Fiorini Rosado (Presidente da Banca), Fábio Rogério Rosado e Raquel Stroher; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Defesa : Palotina, 19/12/2025; Inclui referências; Área de concentração: Biotecnologia Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/100919 2025-01-01T00:00:00Z