Chewing insects, pollinators, and predators on Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) plants fertilized with dehydrated sewage sludge / Insetos mastigadores, polinizadores e predadores em plantas de Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) fertilizada com lodo de esgoto desidratado

Fertilization with dehydrated sewage sludge can speed up the recovery process of degraded areas due to nutrients concentration, favoring the development of pioneer plants such as Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) and the emergence of insects. This study aimed the evaluation of chewing, pollinating insects, predators, their ecological indices and relationships on A. auriculiformis plants fertilized with dehydrated sewage sludge. The experimental design was completely randomized with two treatments (with and without dehydrated sewage sludge) and 24 repetitions. The prevalence of chewing insects Parasyphraea sp. (Coleoptera: Chrysomelidae), Nasutitermes sp. (Blattodea: Termitidae), and Tropidacris collaris (Stoll, 1813) (Orthoptera: Romaleidae), defoliation, and ecological indices of abundance of Coleoptera and Orthoptera were observed on fertilized A. auriculiformis. Acacia auriculiformis plants, with a superior number of branches/tree, revealed greater abundance of Coleoptera and Orthoptera, species richness of pollinating insects, defoliation, numbers of Parasyphraea sp. and T. collaris. The ones with larger leaves/branches displayed greater abundance of species richness of Coleoptera and Diabrotica speciosa (Germar, 1824) (Coleoptera: Chrysomelidae). Therefore, the use of A. auriculiformis plants, fertilized with dehydrated sewage sludge, is promising in the recovery of degraded areas due to the ecological indices increase of chewing and pollinators insects and spiders in the analyzed area.

A fertilização com lodo de esgoto desidratado pode acelerar o processo de recuperação de áreas degradadas devido à concentração de nutrientes, favorecendo o desenvolvimento de plantas pioneiras tais como Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) e de seus insetos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os insetos mastigadores, polinizadores e predadores e seus índices e relações ecológicas em plantas de A. auriculiformis fertilizadas com lodo de esgoto desidratado, em área degradada, durante 24 meses. O delineamento foi inteiramente casualizados com dois tratamentos (com e sem adubação com lodo de esgoto desidratado) e 24 repetições (uma repetição = uma planta). O maior número de insetos mastigadores Parasyphraea sp. (Coleoptera: Chrysomelidae), Nasutitermes sp. (Blattodea: Termitidae) e Tropidacris collaris (Stoll, 1813) (Orthoptera: Romaleidae), de desfolha, e do índice ecológico abundância de Coleoptera e de Orthoptera foram maiores em plantas de A. auriculiformis fertilizadas do que nas não fertilizadas com lodo de esgoto desidratado. Plantas de A. auriculiformis, com maior quantidade de galhos/árvore, apresentaram maiores abundâncias de Coleoptera e Orthoptera, riqueza de espécies de insetos polinizadores, desfolha e números de Parasyphraea sp. e T. collaris, e as com maior folhas/galho os de riqueza de espécies de Coleoptera e Diabrotica speciosa (Germar, 1824) (Coleoptera: Chrysomelidae). Por tanto, a utilização de A. auriculiformis, adubada com lodo de esgoto desidratado, é promissora na recuperação de áreas degradadas devido ao aumento dos índices ecológicos de insetos mastigadores, polinizadores e aranhas na área.

Chewing insects, pollinators, and predators on Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) plants fertilized with dehydrated sewage sludge / Insetos mastigadores, polinizadores e predadores em plantas de Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) fertilizada com lodo de esgoto desidratado

Fertilization with dehydrated sewage sludge can speed up the recovery process of degraded areas due to nutrients concentration, favoring the development of pioneer plants such as Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) and the emergence of insects. This study aimed the evaluation of chewing, pollinating insects, predators, their ecological indices and relationships on A. auriculiformis plants fertilized with dehydrated sewage sludge. The experimental design was completely randomized with two treatments (with and without dehydrated sewage sludge) and 24 repetitions. The prevalence of chewing insects Parasyphraea sp. (Coleoptera: Chrysomelidae), Nasutitermes sp. (Blattodea: Termitidae), and Tropidacris collaris (Stoll, 1813) (Orthoptera: Romaleidae), defoliation, and ecological indices of abundance of Coleoptera and Orthoptera were observed on fertilized A. auriculiformis. Acacia auriculiformis plants, with a superior number of branches/tree, revealed greater abundance of Coleoptera and Orthoptera, species richness of pollinating insects, defoliation, numbers of Parasyphraea sp. and T. collaris. The ones with larger leaves/branches displayed greater abundance of species richness of Coleoptera and Diabrotica speciosa (Germar, 1824) (Coleoptera: Chrysomelidae). Therefore, the use of A. auriculiformis plants, fertilized with dehydrated sewage sludge, is promising in the recovery of degraded areas due to the ecological indices increase of chewing and pollinators insects and spiders in the analyzed area.(AU)

A fertilização com lodo de esgoto desidratado pode acelerar o processo de recuperação de áreas degradadas devido à concentração de nutrientes, favorecendo o desenvolvimento de plantas pioneiras tais como Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Beth (Fabales: Fabaceae) e de seus insetos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os insetos mastigadores, polinizadores e predadores e seus índices e relações ecológicas em plantas de A. auriculiformis fertilizadas com lodo de esgoto desidratado, em área degradada, durante 24 meses. O delineamento foi inteiramente casualizados com dois tratamentos (com e sem adubação com lodo de esgoto desidratado) e 24 repetições (uma repetição = uma planta). O maior número de insetos mastigadores Parasyphraea sp. (Coleoptera: Chrysomelidae), Nasutitermes sp. (Blattodea: Termitidae) e Tropidacris collaris (Stoll, 1813) (Orthoptera: Romaleidae), de desfolha, e do índice ecológico abundância de Coleoptera e de Orthoptera foram maiores em plantas de A. auriculiformis fertilizadas do que nas não fertilizadas com lodo de esgoto desidratado. Plantas de A. auriculiformis, com maior quantidade de galhos/árvore, apresentaram maiores abundâncias de Coleoptera e Orthoptera, riqueza de espécies de insetos polinizadores, desfolha e números de Parasyphraea sp. e T. collaris, e as com maior folhas/galho os de riqueza de espécies de Coleoptera e Diabrotica speciosa (Germar, 1824) (Coleoptera: Chrysomelidae). Por tanto, a utilização de A. auriculiformis, adubada com lodo de esgoto desidratado, é promissora na recuperação de áreas degradadas devido ao aumento dos índices ecológicos de insetos mastigadores, polinizadores e aranhas na área.

Biochar and its impact on soil properties, growth and yield of okra plants / Biocarvão e seu impacto nas propriedades do solo, crescimento e produtividade de plantas de quiabo

Applying biochar to the soil can mitigate problems that hinder agricultural production, such as water scarcity and low fertility soils. The objective of this research was to evaluate the impact of dry coconut husk biochar and sewage sludge combinations on soil chemical characteristics, growth, yield and water productivity of okra crop. The experiment was arranged in randomized blocks, with 6 treatments (CHB+BSS - coconut husk biochar + biochar of sewage sludge, CHB+RSS- coconut husk biochar + raw sewage sludge, BSS+RSS - biochar  of sewage sludge + raw sewage sludge, CHB - coconut husk biochar, BSS - biochar of sewage sludge,  WB - without biochar (control)). Plant height, number of fruits per plant, yield and water use productivity were evaluated. To evaluate the effect of biochar on soil, soil samples were taken to determine pH, CEC, P, K, Ca, Mg concentrations after incorporation of biochar into the soil. The BSS + RSS and RSS treatments provided better results on okra production and growth characteristics with a 421.15% and 419% productivity increase, respectively, compared to the control treatment. The BSS + RSS and BSS treatments provided better water productivity values with values of 1.45 and 1.44 tons produced for each cubic meter of water applied, respectively. All soil chemical characteristics analyzed were modified when the biochar was...

A aplicação de biocarvão no solo pode atenuar problemas que dificultam a produção agrícola, como escassez de água e solos com baixa fertilidade. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o impacto das combinações de biocarvão de casca de coco seco e lodo de esgoto nas características químicas do solo, crescimento, rendimento e produtividade de água da cultura do quiabo. O experimento foi organizado em blocos casualizados, com 6 tratamentos (CHB + BSS - biocarvão de casca de coco + biocarvão de lodo de esgoto, CHB + RSS- biocarvão de casca de coco + lodo de esgoto bruto, BSS + RSS - biocarvão de lodo de esgoto + lodo de esgoto bruto, CHB - biocarvão de casca de coco, BSS - biocarvão de lodo de esgoto, WB - sem biocarvão (controle)). Foram avaliados a altura da planta, número de frutos por planta, produtividade e produtividade de uso da água. Para avaliar o efeito do biocarvão no solo, foram coletadas amostras de solo para determinação das concentrações de pH, CEC, P, K, Ca, Mg após incorporação do biocarvão no solo. Os tratamentos BSS + RSS e RSS proporcionaram melhores resultados nas características de produção e crescimento de quiabo, com um aumento de produtividade de 421,15% e 419%, respectivamente, em comparação com o tratamento controle. Os tratamentos BSS + RSS e BSS proporcionaram melhores valores de produtividade da água com valores de 1,45 e 1,44 toneladas produzidas...

Biochar and its impact on soil properties, growth and yield of okra plants / Biocarvão e seu impacto nas propriedades do solo, crescimento e produtividade de plantas de quiabo

Applying biochar to the soil can mitigate problems that hinder agricultural production, such as water scarcity and low fertility soils. The objective of this research was to evaluate the impact of dry coconut husk biochar and sewage sludge combinations on soil chemical characteristics, growth, yield and water productivity of okra crop. The experiment was arranged in randomized blocks, with 6 treatments (CHB+BSS - coconut husk biochar + biochar of sewage sludge, CHB+RSS- coconut husk biochar + raw sewage sludge, BSS+RSS - biochar  of sewage sludge + raw sewage sludge, CHB - coconut husk biochar, BSS - biochar of sewage sludge,  WB - without biochar (control)). Plant height, number of fruits per plant, yield and water use productivity were evaluated. To evaluate the effect of biochar on soil, soil samples were taken to determine pH, CEC, P, K, Ca, Mg concentrations after incorporation of biochar into the soil. The BSS + RSS and RSS treatments provided better results on okra production and growth characteristics with a 421.15% and 419% productivity increase, respectively, compared to the control treatment. The BSS + RSS and BSS treatments provided better water productivity values with values of 1.45 and 1.44 tons produced for each cubic meter of water applied, respectively. All soil chemical characteristics analyzed were modified when the biochar was...(AU)

A aplicação de biocarvão no solo pode atenuar problemas que dificultam a produção agrícola, como escassez de água e solos com baixa fertilidade. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o impacto das combinações de biocarvão de casca de coco seco e lodo de esgoto nas características químicas do solo, crescimento, rendimento e produtividade de água da cultura do quiabo. O experimento foi organizado em blocos casualizados, com 6 tratamentos (CHB + BSS - biocarvão de casca de coco + biocarvão de lodo de esgoto, CHB + RSS- biocarvão de casca de coco + lodo de esgoto bruto, BSS + RSS - biocarvão de lodo de esgoto + lodo de esgoto bruto, CHB - biocarvão de casca de coco, BSS - biocarvão de lodo de esgoto, WB - sem biocarvão (controle)). Foram avaliados a altura da planta, número de frutos por planta, produtividade e produtividade de uso da água. Para avaliar o efeito do biocarvão no solo, foram coletadas amostras de solo para determinação das concentrações de pH, CEC, P, K, Ca, Mg após incorporação do biocarvão no solo. Os tratamentos BSS + RSS e RSS proporcionaram melhores resultados nas características de produção e crescimento de quiabo, com um aumento de produtividade de 421,15% e 419%, respectivamente, em comparação com o tratamento controle. Os tratamentos BSS + RSS e BSS proporcionaram melhores valores de produtividade da água com valores de 1,45 e 1,44 toneladas produzidas...(AU)

Characterization of sewage sludge generated in Rio de Janeiro, Brazil, and perspectives for agricultural recycling / Caracterização do lodo de esgoto gerado no Rio de Janeiro, Brasil, e perspectivas para reciclagem agrícola

Sanitary sewage collection and treatment is a serious environmental problem in Brazilian cities, as well as the destination of solid waste resulting from this process, i.e. the sewage sludge, a substance rich in organic matter and nutrients, which is normally discarded in landfills. The aim of this study was to characterize the sewage sludge generated in four treatment stations in Rio de Janeiro State, Brazil and check if they meet the legal criteria of the National Environment Council (CONAMA), Resolution No. 375/2006. It also focused on analyzing the perspectives for its agricultural recycling based on the potential demand for main agricultural crops grown in Rio de Janeiro State. Samples from eight sewage sludge lots from four treatment stations located in the metropolitan area of Rio de Janeiro were analyzed. These stations receive and treat only domestic sewage by activated sludge system. For chemical and biological characterization of these lots, representative samples were collected and analyzed according to parameters of CONAMA Resolution No. 375/2006. In order to analyze the perspectives of agricultural recycling of sewage sludge in Rio de Janeiro State, 10 crops with the largest cultivated area in the state were surveyed and analyzed which of them are apt to receive sewage sludge as fertilizer and/or soil amendment. To determine the potential demand for sewage sludge in agriculture, the area occupied by these crops were multiplied by each fertilizer recommendation considering the sewage sludge as fertilizer. The analyzed sludge presented a high content of nutrients and organic matterand was included in the parameters of heavy metals, pathogenic agents, and bacteriological indicators stipulated by CONAMA Resolution No. 375/2006. The agricultural panorama of Rio de Janeiro State is favorable for agricultural recycling of sewage sludge since there is a great potential demand for thisresidue and, among the 10 agricultural crops with the largest...

A coleta e tratamento do esgoto sanitário é um grave problema ambiental nas cidades brasileiras, bem como a destinação do resíduo sólido resultante desse processo, o lodo de esgoto, substância rica em matéria orgânica e nutrientes, que normalmente é descartada em aterros sanitários. Objetivou-se com este trabalho caracterizar o lodo de esgoto gerado em quatro estações de tratamento do estado do Rio de Janeiro e verificar se os mesmos atendem aos critérios legais presentes na resolução CONAMA n375/2006. Com o trabalho visa-se ainda analisar as perspectivas para a reciclagem agrícola deste material, com base na demanda potencial das principais culturas agrícolas cultivadas no estado do Rio de Janeiro. Foram analisadas amostras de oito lotes de lodo de esgoto, oriundos de quatro estações de tratamento, localizadas na região metropolitana do Rio de Janeiro, que recebem e tratam apenas esgotos domésticos, pelo sistema de lodos ativados. Para caracterização química e biológica desses lotes coletaram-se amostras representativas que foram analisadas segundo os parâmetros contidos na Resolução n 375/2006 do CONAMA. Para analisar as perspectivas de reciclagem agrícola do lodo de esgoto no estado do Rio de Janeiro, foram levantadas as 10 culturas com maior área plantada no estado e analisadas quais destas são aptas a receberem o lodo de esgoto como fertilizante e/ou condicionador de solos. Para determinação da demanda potencial de uso do lodo de esgoto na agricultura foi levado em consideração a área ocupada no estado pelas culturas aptas a receber o lodo e multiplicado pelarecomendação de adubação da cultura, considerando o lodo de esgoto como fertilizante. Os lodos analisados apresentaram elevado teor de nutrientes e matéria orgânica e enquadraram-se nos parâmetros de metais pesados, agentes patogênicos e indicadores bacteriológicos estipulados pela resolução CONAMA n° 375/2006. O panorama agrícola do estado do Rio de Janeiro se mostra favorável para a reciclagem...

Characterization of sewage sludge generated in Rio de Janeiro, Brazil, and perspectives for agricultural recycling / Caracterização do lodo de esgoto gerado no Rio de Janeiro, Brasil, e perspectivas para reciclagem agrícola

Sanitary sewage collection and treatment is a serious environmental problem in Brazilian cities, as well as the destination of solid waste resulting from this process, i.e. the sewage sludge, a substance rich in organic matter and nutrients, which is normally discarded in landfills. The aim of this study was to characterize the sewage sludge generated in four treatment stations in Rio de Janeiro State, Brazil and check if they meet the legal criteria of the National Environment Council (CONAMA), Resolution No. 375/2006. It also focused on analyzing the perspectives for its agricultural recycling based on the potential demand for main agricultural crops grown in Rio de Janeiro State. Samples from eight sewage sludge lots from four treatment stations located in the metropolitan area of Rio de Janeiro were analyzed. These stations receive and treat only domestic sewage by activated sludge system. For chemical and biological characterization of these lots, representative samples were collected and analyzed according to parameters of CONAMA Resolution No. 375/2006. In order to analyze the perspectives of agricultural recycling of sewage sludge in Rio de Janeiro State, 10 crops with the largest cultivated area in the state were surveyed and analyzed which of them are apt to receive sewage sludge as fertilizer and/or soil amendment. To determine the potential demand for sewage sludge in agriculture, the area occupied by these crops were multiplied by each fertilizer recommendation considering the sewage sludge as fertilizer. The analyzed sludge presented a high content of nutrients and organic matterand was included in the parameters of heavy metals, pathogenic agents, and bacteriological indicators stipulated by CONAMA Resolution No. 375/2006. The agricultural panorama of Rio de Janeiro State is favorable for agricultural recycling of sewage sludge since there is a great potential demand for thisresidue and, among the 10 agricultural crops with the largest...(AU)

A coleta e tratamento do esgoto sanitário é um grave problema ambiental nas cidades brasileiras, bem como a destinação do resíduo sólido resultante desse processo, o lodo de esgoto, substância rica em matéria orgânica e nutrientes, que normalmente é descartada em aterros sanitários. Objetivou-se com este trabalho caracterizar o lodo de esgoto gerado em quatro estações de tratamento do estado do Rio de Janeiro e verificar se os mesmos atendem aos critérios legais presentes na resolução CONAMA n375/2006. Com o trabalho visa-se ainda analisar as perspectivas para a reciclagem agrícola deste material, com base na demanda potencial das principais culturas agrícolas cultivadas no estado do Rio de Janeiro. Foram analisadas amostras de oito lotes de lodo de esgoto, oriundos de quatro estações de tratamento, localizadas na região metropolitana do Rio de Janeiro, que recebem e tratam apenas esgotos domésticos, pelo sistema de lodos ativados. Para caracterização química e biológica desses lotes coletaram-se amostras representativas que foram analisadas segundo os parâmetros contidos na Resolução n 375/2006 do CONAMA. Para analisar as perspectivas de reciclagem agrícola do lodo de esgoto no estado do Rio de Janeiro, foram levantadas as 10 culturas com maior área plantada no estado e analisadas quais destas são aptas a receberem o lodo de esgoto como fertilizante e/ou condicionador de solos. Para determinação da demanda potencial de uso do lodo de esgoto na agricultura foi levado em consideração a área ocupada no estado pelas culturas aptas a receber o lodo e multiplicado pelarecomendação de adubação da cultura, considerando o lodo de esgoto como fertilizante. Os lodos analisados apresentaram elevado teor de nutrientes e matéria orgânica e enquadraram-se nos parâmetros de metais pesados, agentes patogênicos e indicadores bacteriológicos estipulados pela resolução CONAMA n° 375/2006. O panorama agrícola do estado do Rio de Janeiro se mostra favorável para a reciclagem...(AU)

Description and molecular phylogeny of Paramecium grohmannae sp. nov. (Ciliophora, Peniculida) from a wastewater treatment plant in Brazil

A new morphological species of Paramecium Müller, 1773, was discovered in samples of water with activated sludge of a wastewater treatment plant in Rio de Janeiro, Brazil. It is described based on light microscopy and its phylogenetic position hypothesized from 18S-rDNA analyses. Paramecium grohmannae sp. nov. is characterized by a unique combination of features. It is a counterclockwise rotating freshwater Paramecium with body outline intermediate between aurelia and bursaria forms, two contractile vacuoles, each with one excretion pore and usually nine collecting canals; oral opening slight below body equator; macronucleus ellipsoid to obovoid, measuring ~64 x 24 m and located in anterior half of body; one (less frequently two) globular endosomal micronuclei ~5 m in diameter with endosome ~2.5 m. Phylogenetic analyses unambiguously place the new species within the P. multimicronucleatum complex.(AU)

Description and molecular phylogeny of Paramecium grohmannae sp. nov. (Ciliophora, Peniculida) from a wastewater treatment plant in Brazil

A new morphological species of Paramecium Müller, 1773, was discovered in samples of water with activated sludge of a wastewater treatment plant in Rio de Janeiro, Brazil. It is described based on light microscopy and its phylogenetic position hypothesized from 18S-rDNA analyses. Paramecium grohmannae sp. nov. is characterized by a unique combination of features. It is a counterclockwise rotating freshwater Paramecium with body outline intermediate between aurelia and bursaria forms, two contractile vacuoles, each with one excretion pore and usually nine collecting canals; oral opening slight below body equator; macronucleus ellipsoid to obovoid, measuring ~64 x 24 m and located in anterior half of body; one (less frequently two) globular endosomal micronuclei ~5 m in diameter with endosome ~2.5 m. Phylogenetic analyses unambiguously place the new species within the P. multimicronucleatum complex.

Detection of enteric viruses in activated sludge by feasible concentration methods

Human enteric viruses are responsible to cause several diseases, including gastroenteritis and hepatitis, and can be present in high amounts in sewage sludge. This study compared virus recovery efficiency of two feasible concentration methods used for detecting human adenovirus (HAdV), rotavirus species A (RV-A), norovirus genogroup II (NoV GII) and hepatitis A virus (HAV) in sewage sludge from an activated sludge process. Twelve sewage sludge samples were collected bi-monthly from January to July, 2011. Ultracentrifugation was compared with a simplified protocol based on beef extract elution for recovering enteric viruses. Viruses were quantified by quantitative real-time PCR assays and virus recovery efficiency and limits of detection were determined. Methods showed mean recovery rates lower than 7.5%, presenting critical limits of detection (higher than 102 103 genome copies -GC L-1 for all viruses analyzed). Nevertheless, HAdV were detected in 90% of the analyzed sewage sludge samples (range: 1.8 x 104 to 1.1 x 105 GC L-1), followed by RV-A and NoV (both in 50%) and HAV (8%). Results suggesting that activated sludge is contaminated with high viral loads and HAdV are widely disseminated in these samples. The low virus recovery rates achieved, especially for HAV, indicate that other feasible concentration methods could be developed to improve virus recovery efficiency in these environmental matrices.

Detection of enteric viruses in activated sludge by feasible concentration methods

Human enteric viruses are responsible to cause several diseases, including gastroenteritis and hepatitis, and can be present in high amounts in sewage sludge. This study compared virus recovery efficiency of two feasible concentration methods used for detecting human adenovirus (HAdV), rotavirus species A (RV-A), norovirus genogroup II (NoV GII) and hepatitis A virus (HAV) in sewage sludge from an activated sludge process. Twelve sewage sludge samples were collected bi-monthly from January to July, 2011. Ultracentrifugation was compared with a simplified protocol based on beef extract elution for recovering enteric viruses. Viruses were quantified by quantitative real-time PCR assays and virus recovery efficiency and limits of detection were determined. Methods showed mean recovery rates lower than 7.5%, presenting critical limits of detection (higher than 102 103 genome copies -GC L-1 for all viruses analyzed). Nevertheless, HAdV were detected in 90% of the analyzed sewage sludge samples (range: 1.8 x 104 to 1.1 x 105 GC L-1), followed by RV-A and NoV (both in 50%) and HAV (8%). Results suggesting that activated sludge is contaminated with high viral loads and HAdV are widely disseminated in these samples. The low virus recovery rates achieved, especially for HAV, indicate that other feasible concentration methods could be developed to improve virus recovery efficiency in these environmental matrices.(AU)

Volatile fatty acids influence on the structure of microbial communities producing PHAs

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) can be produced by microorganisms and are a biodegradable alternative to fossil-fuel based plastics. Currently, the focus is on reducing production costs by exploring alternative substrates for PHAs production, and on producing copolymers which are less brittle than monomers. Accordingly, this study used a substrate consisting of wastewater from waste-glycerol fermentation, supplemented with different amounts of acetic and propionic acids. These substrates were used to feed mixed microbial communities enriched from activated sludge in a sequencing batch reactor. A reactor supplemented with 2 mL of acetic acid produced 227.8 mg/L of a homopolymer of hydroxybutyrate (3HB); 4 mL of acetic acid produced 279.8 mg/L 3HB; whereas 4 mL of propionic acid produced 673.0 mg/L of a copolymer of 3HB and 3HV (hydroxyvalerate). Ribosomal Intergenic Spacer Analysis (RISA) was used to show the differences between the communities created in the reactors. Thauera species predominated in biomass that produced 3HB; Paracoccus denitrificans in the biomass that produced 3HB-co-3HV. Because P. denitrificans produced the more desirable copolymer, it may be advantageous to promote its growth in PHAs-producing reactors by adding propionate.

Diversidade de bactérias, genes de resistência a quinolonas e abundância do gene intI1 em uma estação de tratamento de esgoto revelada por abordagens de cultivo e metagenômica

As quinolonas são antimicrobianos de grande relevância clínica humana e veterinária. Dentre os mecanismos de resistência as quinolonas, a aquisição de genes de resistência (qnr, aac(6)Ib-cr, qepA e OqxAB) transferidos via elementos genéticos móveis destaca-se devido ao seu potencial de disseminação interespécies. Uma grande diversidade de bactérias de origem humana, animal e ambiental são encontradas em estações de tratamento de esgotos (ETEs), onde as transferências horizontais de genes são favorecidas. Neste estudo foi investigada a presença de integron classe 1 e a diversidade bacteriana e dos genes qnrA, qnrB, qnrS e aac(6)Ib em amostras de esgoto bruto (EB) e lodos ativados (LA) coletadas na ETE Arrudas, Belo Horizonte-MG, utilizando abordagens baseadas em cultivo e metagenômica. Proteobacteria foi o filo dominante das comunidades de EB e LA. Além disso, houve uma redução de Firmicutes e um enriquecimento de Bacteroidetes em LA. Unidades operacionais taxonômicas (OTUs) relacionadas aos gêneros Neisseria, Acinetobacter e Streptococcus, foram detectadas, no entanto, foi observada uma redução de reads em LA. Células bacterianas abrigando integrons classe 1 foram encontradas, porém em menor proporção em LA. A abordagem baseada em cultivo também revelou o domínio do filo Proteobacteria em ambos os ambientes, predominando membros da família Enterobacteriaceae. As espécies mais abundantes foram Escherichia coli, Morganella morganii e Proteus mirabilis. Deve ser destacada a detecção de E. coli afiliadas aos grupos B2 e D. As Enterobactérias recuperadas de EB foram mais resistentes as quinolonas e aminoglicosídeos do que as de LA. Bactérias abrigando aac(6)Ib e seu variante cr predominaram em EB, enquanto qnrS foi encontrado apenas em LA. Destaca-se a primeira detecção dos genes qnrS em M. morganii, Providencia rettgeri e Pseudomonas guangdongensis e aac(6)Ib-cr em Alcaligenes faecalis e P. rettgeri de origem ambiental. Observou-se que esses genes exibiram baixa diversidade em ambos os ambientes, mas qnrS parece ser mais diverso que aac(6)Ib. Análises das sequências de QnrS e Aac(6)Ib revelaram diversas alterações na sequência de aminoácidos não relatadas previamente, a maioria sem uma implicação óbvia na estrutura da proteína. Os dados deste estudo alertam para a presença de bactérias resistentes as quinolonas e aminoglicosídeos em EB e LA e dos genes qnrS, aac(6)Ib e seu variante cr circulando nestes ambientes, os quais têm potencial de disseminação interespécies e poderá comprometer o uso terapêutico destes antimicrobianos.

Quinolones are antimicrobial drugs of great clinical relevance, both in human and veterinary. Among the mechanisms of quinolones resistance, the acquisition of resistance genes (qnr, aac(6)Ib-cr, qepA and OqxAB) mediated by mobile genetic elements is highlighted because of its potential of interspecies dissemination. A wide diversity of bacteria of human, animal and environmental are found in wastewater treatment plants (WWTPs), where horizontal genes transfer is favored. In this study, we investigated the abundance of class 1 integron and bacterial and qnA, qnrB, qnrS and aac(6)Ib-cr genes diversities from raw sewage (RS) and activated sludge (AS) from the WWTP Arrudas, Belo Horizonte MG, using culture-based and metagenomic approaches. Proteobacteria was the dominant phylum of RS and AS communities. Moreover, there were a reduction of Firmicutes and Bacteroidetes enrichment in AS.Operational Taxonomic units (OTUs) related to Neisseria, Acinetobacter and Streptococcus genera were detected, however, there was a reduction of reads in AS. Bacterial cells harboring class 1 integrons were found, but with a lesser proportion in AS. The culture-based approach also revealed that the Proteobacteria phyllum were dominant in both environments, with predominance of Enterobacteriaceae. The most abundant species were Escherichia coli, Morganella morganii and Proteus mirabilis. It should be noted that the E. coli detected were from phylogenetic groups B2 and D. Overall, Enterobacteriaceae isolates from RS were more resistant to quinolones and aminoglycosides than those from AS. Bacteria harboring the aac(6)Ib and its variant cr genes predominated in RS, whereas qnrS were specific from AS. It must be highlighted the first detection of qnrS genes in M. morganii, Providencia rettgeri and Pseudomonas guangdongensis and of aac(6)Ib-cr in Alcaligenes faecalis and P. rettgeri from environment source. It was observed that these genes exhibit low diversity, but the diversity of qnrS genes appear to be wider than aac(6)Ib genes. The molecular analysis of sequences obtained revealed several unprecedented amino acid changes in QnrS and Aac(6)Ib proteins, whose structural implication is not straightforward. The findings of this study warn for the presence of resistant bacteria to quinolones and aminoglycosides from RS and AS and the qnrS, aac(6)Ib and its variant cr genes circulating in these environments, which have the potential interspecies dissemination and may compromise the therapeutic use of these antimicrobials.

Isolation and characterization of a novel strain of Stenotrophomonas maltophilia possessing various dioxygenases for monocyclic hydrocarbon degradation

A Gram-negative bacterium, designated as strain KB2, was isolated from activated sludge and was found to utilize different aromatic substrates as sole carbon and energy source. On the basis of morphological and physiochemical characteristics and 16S rRNA gene sequence analysis, the isolated strain KB2 was identified as Stenotrophomonas maltophilia. Strain KB2 is from among different Stenotrophomonas maltophilia strains the first one described as exhibiting the activities of three types of dioxygenases depending on the structure of the inducer. The cells grown on benzoate and catechol showed mainly catechol 1,2- dioxygenase activity. The activity of 2,3-dioxygenase was detected after phenol induction. Protocatechuate 3,4-dioxygenase was found in crude cell extracts of this strain after incubation with 4-hydroxybenzoic acid, protocatechuic acid and vanillic acid. Because of broad spectrum of dioxygenases' types that Stenotrophomonas maltophilia KB2 can exhibit, this strain appears to be very powerful and useful tool in the biotreatment of wastewaters and in soil decontamination.

Uma bactéria Gram-negativa, denominada KB2, foi isolada de lodo ativado, verificando-se ser capaz de utilizar substratos aromáticos com única fonte de carbono e energia. Com base nas características morfológicas e físico-químicas, e na análise da sequencia do gene 16SrRNA, esta bactéria foi identificada como Stenotrophomonas maltophilia. Entre as diversas cepas de S. maltophilia já descritas, essa cepa é a primeira com atividade de três tipos de dioxigenases, dependendo da estrutura do indutor. As células cultivadas em benzoato e catecol apresentaram atividade de catecol 1,2-dioxigenase principalmente. A atividade de 2,3-dioxigenase foi detectada após indução com fenol. Após incubação com ácidos 4-hidrobenzoico, ácido protocatecuico e vanílico, encontrou-se protocatecuato 3,4-dioxigenase no extrato celular. Devido ao amplo espectro de atividade das diferentes dioxigenases de S. maltophilia KB2, esta cepa parece ser uma ferramenta poderosa e útil para o biotratamento de efluentes e descontaminação do solo.

Fate of organochlorine 14C-dicofol in a lab-scale wastewater treatment

The fate of organochlorine 14C-dicofol in activated sludge process was investigated. Results showed that the major part of radioactivity remained adsorbed on biological sludge. Consequently, its final disposal deserves special attention. The small amounts of dicofol, biotransformed or not, which remained in the treated effluent could contaminate receiving bodies.

A dinâmica do organoclorado 14C-dicofol no processo de lodos ativados foi investigada. Os resultados mostraram que a maior parte da radioatividade ficou adsorvida no lodo biológico. Consequentemente, o seu descarte final merece atenção especial. Pequenas quantidades de dicofol, biotransformadas ou não, permanecem no efluente tratado podendo contaminar os corpos receptores.

Glycoconjugates and polysaccharides of fungal cell wall and activation of immune system

The fate of organochlorine 14C-dicofol in activated sludge process was investigated. Results showed that the major part of radioactivity remained adsorbed on biological sludge. Consequently, its final disposal deserves special attention. The small amounts of dicofol, biotransformed or not, which remained in the treated effluent could contaminate receiving bodies.

Glicoproteínas, glicoesfingolipídios e polissacarídios, expostos nas camadas mais externas da parede celular dos fungos, estão envolvidos em diferentes tipos de interações com o ambiente extracelular. Essas moléculas são componentes essenciais desses organismos, contribuindo para a estrutura, integridade, crescimento celular, diferenciação e sinalização. Alguns são compostos imunologicamente ativos com potencial para regular a patogênese e a resposta imune do hospedeiro, Algumas dessas estruturas podem ser especificamente reconhecidas por anticorpos presentes no soro de pacientes, sugerindo uma possível utilização como ferramenta no diagnóstico das infecções fúngicas.

Reatores UASB em dois estágios seguidos de lodos ativados em batelada para o tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida

Neste trabalho avaliou-se o desempenho do tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios em escala de bancada, seguidos de um sistema de pós-tratamento com lodo ativado (PT) em batelada alimentada. O primeiro reator UASB (R1) foi submetido a tempo de detenção hidráulica (TDH) de 6,2 e 3,1 d e a cargas orgânicas volumétricas (COV) de 2,26; 4,64; 2,67 e 6,85 kg DQO total (m3 d)-1, e o segundo (R2) a TDH de 3,1 e 1,5 d e COV de 0,4; 2,4; 18,7 e 3,38 kg DQO total (m3 d)-1. Os valores médios de DQO total do afluente variaram de 13.891 a 28.602 mg L-1 e as eficiências médias de remoção de DQO total variaram de 96 a 97%, respectivamente, nos reatores UASB e PT. O teor médio de metano no biogás variou de 76 a 81%, no R1 e de 69 a 79% no R2. A produção volumétrica máxima de metano de 0,322 m3 CH4 (m3 reator d)-1 foi obtida com COV de 4,5 kg DQO (m3 d)-1 e TDH de 6,2 d no R1. Os valores médios de pH variaram de 7,2 a 7,6 e de 7,2 a 7,8 nos efluentes do R1 e R2. As concentrações médias de ácidos voláteis totais nos efluentes do R1 e R2 variaram de 103 a 1944 e 124 a 1132 mg de CH3COOH L-1 com o aumento da COV. As concentrações médias de fenóis totais no afluente variaram de 48 a 186 mg L-1 e as eficiências médias de remoção nos reatores UASB (R1+R2) variaram de 83 a 92%, respectivamente, e aumentaram para 89 e 95% com o pós-tratamento com lodo ativado. As eficiências médias de remoção de nitrogênio e fósforo total variaram de 57 a 80% e de 44 a 58%, respectivamente, nos reatores UASB em dois estágios e aumentaram para 82 e 82% com a inclusão do pós-tratamento. O sistema de tratamento composto...

In this work it was evaluated the efficiency of the up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors in two stages, in bench scale, followed by activated sludge treating coffee cherry pulping wastewater, submitted to hydraulic detention time (HDT) of 6.2 and 3,1 d in the first reactor (R1) and organic loading rate (OLR) ranging of 2.26, 4.64, 2,67 and 6,85 kg totalCOD (m3 d)-1, and the second reactor (R2) submitted to HDT of 3.1 and 1.55 d with OLR of 0.4, 2.4, 1.87 and 3.38 kg totalCOD (m3 d)-1. The average value of the total COD influent was ranged from 13.891 to 28.602 mg L-1 and the average value of removal efficiencies of the total COD ranged from 96 to 97%, respectively, in the system of treatment with the UASB reactors in two stages. The content of methane in the biogas varied from 76 to 81% in the R1 and from 69 to 79% in the R2. The maximum volumetric methane production of 0,322 m3 CH4 (m3 reactor d)-1 was obtained with OLR of 4.64 kg totalCOD (m3 reactor d)-1 and HDT of 6.2 d in the R1. The average values of pH ranged from 6.9 to 7.6 and 7.2 to 7.8 in the effluents of R1 and R2. The average total volatile acids concentrations of the effluents of the reactors UASB ranged from 103 to 1944 and 124 to 1132 mg of CH3COOH L-1 due to the increase of OLR. The average values of the total phenols of influent ranged of 47.8 to 186.5 mg L-1 and the average removal efficiencies ranged from 83 to 92% in the UASB reactors and with the start-up of the post-treatment system by activated sludge it was increased to 95%. The average value of the removal efficiencies of nitrogen and total phosphorus ranged from...

Resíduos de indústria de celulose e papel na fertilidade do solo e no desenvolvimento de eucalipto

Foram conduzidos experimentos em casa de vegetação e em condições de campo, com os seguintes objetivos: a) avaliar o efeito de doses de composto de resíduos de indústria de celulose e papel na fertilidade do solo, no desenvolvimento, na produção de matéria seca e na concentração e acúmulo de nutrientes nas folhas de um clone de Eucalyptus grandis x E. urophylla; b) avaliar os efeitos da aplicação em diferentes épocas de dois resíduos da indústria de celulose e papel (lodo ativado e não decomposto e dregs + grits), no desenvolvimento das árvores, produção de madeira e acúmulo de nutrientes nas folhas de um clone de Eucalyptus grandis x E. urophylla. As principais conclusões foram: a) A aplicação de composto de resíduos de indústria de celulose e papel (CRICP) propiciou ganhos em altura aos 60 dias após o plantio em colunas de PVC, em diâmetro do coleto e em produção de biomassa das plantas de eucalipto aos 120 dias. O CRICP resultou em aumento no valor de pH e nos teores de Ca e Mg do solo. Também elevou os teores de P, K e Na no solo. A concentração nas folhas e o acúmulo de P, K, Ca e S aumentaram com a aplicação do composto; b) Os resíduos da fábrica de celulose e papel são eficientes corretivos da acidez do solo. A aplicação de 8 t ha-1 de dregs + grits no plantio proporcionou maior crescimento em diâmetro e produção de madeira de eucalipto do que a aplicação de 15 t ha-1 de lodo ativado não decomposto. Essa dose e elevou os teores de Ca e Mg e a porcentagem de saturação por bases de Latossolo Vermelho distrófico para valores adequados para uma produtividade de madeira de 40 m3 ha-1 ano-1, aos 6,5 anos, quando aplicados no plantio ou três meses após o mesmo

Experiments in greenhouse and field were carried out with the objectives: a) to evaluate the effect of industrial residues from pulp and paper mill compost rates on soil fertility, on development, on dry matter production and nutrient contents and accumulation in the leaves of Eucalyptus grandis x E. urophylla clone; b) to evaluate the application effects in different times of two industrial residues from pulp and paper mill (cellulose sludge and dregs + grits) on tree development, wood production and nutrient accumulation in the leaves of Eucalyptus grandis x E. urophylla clone. The main conclusions were: a) the industrial residues from pulp and paper mill compost (IRPPMC) application promoted increases on height at 60 days after planting, on stem diameter and on biomass production of eucalypt plants at 120 days. The IRPPMC increase the pH value and Ca and Mg soil content. The P, K, and Na soil content also increased. The P, K, Ca e S contents and accumulation in the leaves were increased with compost application; b) industrial residues from pulp and paper mill are efficient in the liming of soil acidity. The application of 8 Mg ha-1 of dregs + grits promoted major growth on diameter and on wood production of eucalypt that 15 Mg ha-1 of activated sludge in combination with chemical fertilizer application. This dose increased Ca and Mg and the base saturation of Red Latosol (Oxisol) to adequate values to reached 40 m3 ha-1 ano-1 wood productivity, at 6,5 years, when application was in the plantation or three months later