Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (245246.0N 665925.7E and 244837.5N 670652.6E). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (245246,0N 665925,7E e 244837,5N 670652,6E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52'46,0"N 66˚59'25,7"E e 24˚48'37,5"N 67˚06'52,6"E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52’46,0”N 66˚59’25,7”E e 24˚48’37,5”N 67˚06’52,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.(AU)

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚5246,0”N 66˚5925,7”E e 24˚4837,5”N 67˚0652,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.(AU)

Fungal conversion of chicken-feather waste into biofortified compost / Conversão fungosa de resíduos de pena de frango em composto biofortificado

Poultry industry is amongst highly developed industries of Pakistan, fulfilling the protein demand of rapidly increasing population. On the other hand, the untreated poultry waste is causing several health and environmental problems. The current study was designed to check the potential of keratinolytic fungal species for the conversion of chicken-feather waste into biofortified compost. For the purpose, three fungal species were isolated from soil samples. These strains were pure cultured and then characterized phenotypically and genotypically. BLAST searches of 18S rDNA nucleotide sequence of the fungal isolates revealed that the two fungal isolates belonged to genus Aspergillus and one belonged to genus Chrysosporium. Optimum temperature for Aspergillus flavus, Aspergillus niger and Chrysosporium queenslandicum was 29, 26 and 25 oC, respectively. A. flavus showed maximum (53%) feather degradation, A. niger degraded feather waste up to 37%, while C. queenslandicum showed 21% keratinolytic activity on chicken feathers at their respective temperature optima. The degradation potential of these fungal species showed their ability to form compost that has agro-industrial importance.

A indústria avícola está entre as indústrias altamente desenvolvidas do Paquistão, atendendo a demanda de proteína da população em rápido crescimento. Por outro lado, os resíduos de aves não tratados estão causando diversos problemas de saúde e ambientais. O presente estudo foi desenhado para verificar o potencial de espécies de fungos queratinolíticos para a conversão de resíduos de penas de frango em composto biofortificado. Para tanto, três espécies de fungos foram isoladas de amostras de solo. Essas cepas foram cultivadas puramente e, em seguida, caracterizadas fenotipicamente e genotipicamente. As pesquisas do BLAST da sequência de nucleotídeos do rDNA 18S dos isolados de fungos revelaram que os dois isolados de fungos pertenciam ao gênero Aspergillus e um pertencia ao gênero Chrysosporium. A temperatura ótima para Aspergillus flavus, Aspergillus niger e Chrysosporium queenslandicum foi de 29, 26 e 25 oC, respectivamente. A. flavus apresentou degradação máxima de penas (53%), A. niger degradou resíduos de penas em até 37%, enquanto C. queenslandicum apresentou 21% de atividade queratinolítica em penas de frango em suas respectivas temperaturas ótimas. O potencial de degradação dessas espécies de fungos mostrou sua capacidade de formar composto de importância agroindustrial.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence [...].

Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S [...].

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence [...].(AU)

Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S [...].(AU)

Agro-industrial residues in the control of gastrointestinal nematodes of small ruminants and fertilization of forages / Resíduos agroindustriais no controle de nematóides gastrointestinais de pequenos ruminantes e adubação de forrageiras

Verminosis in small ruminants can render rural activity impractical, which is still controlled through the administration of anthelmintics. The present study evaluated four agro-industrial residues as fertilizer in the control of GIN of small ruminants in the free-living stage. Crab shell, manipueira, biochar, and organomineral residues were used in pots (5.0 kg of soil) and cultivated with Massai grass (Megathyrsus maximum cv. Massai). Further, the pots were contaminated with feces from sheep carrying a natural multispecific infection by GIN. Next, the residues were applied individually to the soil, with 50 mL/pot for liquid and 50 g/pot for solid residues. Treatment with manipueira showed the lowest number of L3.kg MS-1 recovered from the grass (202.44), when compared with treatments using organomineral (823.89) and biochar (689.34). However, there was no statistically significant difference (P < 0.05) between the four treatments as compared to the control group. These agro-industrial residues can be used as organic fertilizers; however, these will not help in the control of GIN in sheep.

A verminose em pequenos ruminantes é uma doença que pode inviabilizar a atividade rural. Embora o sucesso no controle dos nematóides gastrointestinais de pequenos ruminantes dependa da adoção associada de diferentes estratégias e tecnologias, ainda é possível notar a escolha, por parte de alguns ovinocaprinocultores, pelo tratamento exclusivamente baseado na administração de anti-helmínticos aos animais. Contudo, é no ambiente que encontramos um elevado número de formas imaturas de nematóides gastrointestinais. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar quatro resíduos agroindustriais como adubo no controle dos nematóides gastrointestinais de pequenos ruminantes, em estádio de vida livre. Casca de caranguejo, manipueira, biochar e organomineral foram os resíduos empregados nos vasos com capacidade média de 5,0 kg de solo, onde foi cultivado o capim Massai (Megathyrsus maximus cv. Massai). Após corte de uniformização do capim, os vasos foram contaminados utilizando-se fezes de ovinos portadores de infecção natural multiespecífica por nematóides gastrointestinais. E, na sequência, os resíduos foram aplicados individualmente no solo, na quantidade de 50 mL/vaso para o resíduo líquido e 50 g/vaso para os sólidos. O tratamento com a manipueira foi o que apresentou o menor número de larvas infectantes de terceiro estádio (L3) recuperado do capim (202,44 L3.kg MS-1) quando comparado com os tratamentos utilizando organomineral (823,89 L3.kg MS-1) e biochar (689,34 L3.kg MS-1). Contudo, não houve diferença estatística significativa (P < 0,05) entre os quatro tratamentos testados quando comparado ao grupo controle. Os resíduos agroindustriais podem ser utilizados como adubos orgânicos, mas não vão auxiliar no controle dos nematóides gastrintestinais dos ovinos.

Volumetric yield coefficient: the key to regulating virtual credits for Amazon wood / Coeficiente de rendimento volumétrico: uma peça-chave para disciplinar créditos virtuais de madeira amazônica

In Brazil, all transport and storage of native forest products and by-products must be registered within the DOF (Document of Forestry Origin) system. This computerized platform exists to support control agencies in reducing the sale of forest products obtained illegally. However, this tool still shows only modest results in fulfilling its objectives, since gaps in the system allow illegal wood to be acquired and enter the system as legal wood. The objective of this study was to test whether the volumetric yield coefficient (CRV) of a sawmill on an industrial scale corresponds to the 35% established by Brazilian legislation. The focus was directed at a loophole that allows the accumulation of virtual credits in the DOF system by turning logs into lumber. For this purpose, we estimated the sawmill's CRV and mean percentage yield of 19 commercial species used by a timber company in the Brazilian Amazon with a sample size of 90 logs. The estimated CRV was 24.6 ± 2.4, showing 9.9% uncertainty. The mean CRV differed highly significantly (p < 0.001) from that proposed by the DOF, with a 10.35% difference. Based on these results, the difference between the observed yield and that proposed by the legislation can generate the accumulation of virtual log credits. With this accumulation, managers encounter difficulties in acquiring new logging permits and, consequently, do not meet the actual demand for logs to the sawmill's capacity.(AU)

No Brasil, todo transporte e armazenamento de produtos e subprodutos florestais nativos deve ser registrado no sistema DOF (Documento de Origem Florestal). Essa plataforma informatizada existe para apoiar agências de controle na redução da venda de produtos florestais obtidos ilegalmente. No entanto, essa ferramenta ainda apresenta resultados modestos no cumprimento de seus objetivos, uma vez que lacunas no sistema permitem que madeira ilegal adquira caráter legal. O objetivo desse estudo foi testar se o coeficiente de rendimento volumétrico (CRV) de uma serraria em escala empresarial corresponde aos 35% estabelecidos pela legislação brasileira. O foco foi direcionado para uma brecha que permite o acúmulo de créditos virtuais no sistema DOF, por meio da transformação de toras em material serrado. Para tanto, estimamos o CRV da serraria e os rendimentos percentuais médios de 19 espécies comercializadas por uma empresa de base florestal na Amazônia brasileira, com um esforço amostral de 90 toras. O CRV estimado foi de 24,6 ± 2,4, mostrando incerteza de 9,9%. O CRV médio diferiu altamente significativamente (p < 0,001) do proposto pelo DOF, com uma diferença de 10,35%. Com base nesses resultados, a diferença entre o rendimento observado e o proposto pela legislação pode gerar um acúmulo de créditos em toras virtuais. Com esse acúmulo, os gestores enfrentam dificuldades para adquirir novas licenças de exploração e, consequentemente, não atendem à real demanda por toras da capacidade instalada de sua serraria.(AU)

Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin

Abstract Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

Resumo A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.(AU)

A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.(AU)

Photosynthetic modification of plants through recent technologies: a valuable way to ensure crop fortification / Modificação fotossintética de plantas por meio de tecnologias recentes: uma forma valiosa de garantir a fortificação das culturas

The 2030 Sustainable Development Goals of the United Nations include a strong emphasis on ending hunger worldwide. According to the 2019 Global Food Security Index, while 88% of countries claim there is sufficient food supply in their country, the sad reality is that 1 in 3 countries is facing insufficient availability of food supply, which means that in those countries, more than 10% of the population is malnourished. Since nutrition is crucial to leading a healthy life and satisfying food security needs, several governments have turned to national nutrition surveys to gauge the extent of malnutrition in their populations. Plants are able to grow, develop, and store nutrients by photosynthesis, which convert light into chemical energy through cell redox regulatory networks. A photosynthesis system's electron flow may be adjusted to accommodate varying light and environmental circumstances. Many techniques exist for controlling the flow of electrons emitted during light processes in order to save or waste energy. The two protein molecules TROL and flavoenzyme ferredoxin (oxidoreductase+NADP) (FNR) interact dynamically to form an excellent molecular switch capable of splitting electrons from the photosystem. The TROL-FNR bifurcation may be limited by either generating NADPH or preventing reactive oxygen species from propagating. TROL-based genome editing is an experimental method for enhancing plant stress and defensive responses, efficiency, and ultimately agricultural production.

Os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável de 2030 da Organização das Nações Unidas incluem uma forte ênfase em acabar com a fome em todo o mundo. De acordo com o Índice Global de Segurança Alimentar de 2019, enquanto 88% dos países afirmam que há abastecimento alimentar suficiente em seu país, a triste realidade é que 1 em cada 3 países enfrenta disponibilidade insuficiente de alimentos, o que significa que, nesses países, mais de 10% da população está desnutrida. Uma vez que a nutrição é crucial para levar uma vida saudável e satisfazer as necessidades de segurança alimentar, vários governos recorreram a pesquisas nacionais de nutrição para avaliar a extensão da desnutrição em suas populações. As plantas são capazes de crescer, desenvolver e armazenar nutrientes pela fotossíntese, que converte luz em energia química por meio de redes reguladoras redox celulares. O fluxo de elétrons de um sistema de fotossíntese pode ser ajustado para acomodar luz variável e circunstâncias ambientais. Existem muitas técnicas para controlar o fluxo de elétrons emitidos durante os processos de luz, a fim de economizar ou desperdiçar energia. As duas moléculas de proteína TROL e a flavoenzima ferredoxina (oxidorredutase+NADP) (FNR) interagem dinamicamente para formar um excelente interruptor molecular capaz de separar elétrons do fotossistema. A bifurcação TROL-FNR pode ser limitada, gerando NADPH ou impedindo a propagação de espécies reativas de oxigênio. A edição do genoma baseada em TROL é um método experimental para aumentar o estresse da planta, as respostas defensivas, a eficiência e, finalmente, a produção agrícola.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Abstract Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.

Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados ​​para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados ​​para controlar o crescimento microbiano.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract

Abstract Many soil microorganisms i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.

Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados para controlar o crescimento microbiano.

Significant production of vanillin and in vitro amplification of ech gene in local bacterial isolates

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

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

Significant production of vanillin and in vitro amplification of ech gene in local bacterial isolates / Produção significativa de vanilina e amplificação in vitro do gene ech em isolados bacterianos locais

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

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

Estratégias para recuperação de xilooligossacarídeos do licor de resíduos de eucalipto para avaliação do seu efeito estimulante em Staphylococcus xylosus / Strategies for xylooligosaccharides recovery from eucalyptus waste liquor to evaluate their stimulatory effect on Staphylococcus xylosus

Xilooligossacarídeos (XOS) são reconhecidos pelo seu potencial prebiótico relevante para diversos setores industriais e foram obtidos após o pré-tratamento hidrotérmico da biomassa lignocelulósica residual de galhos de eucalipto. Subprodutos inibitórios são gerados durante o processo de solubilização dos oligossacarídeos e acabam comprometendo a utilização do licor em microrganismos. Neste trabalho, o processo de destoxificação, hidrólise enzimática e atividade estimulantes de crescimento da bactéria Staphylococcus xylosus foram estabelecidos. Os resultados mostraram que a adsorção com carvão ativado em pó removeu cerca de 55% do ácido acético e mais de 90% do ácido fórmico, compostos fenólicos, lignina solúvel, furfural e 5-hidroximetilfurfural, e que a soma dos oligossacarídeos xilobiose (X2) e xilotriose (X3) foram maximizadas de 0,57 g/L para 1,21 g/L com 110 U/gXOS da enzima endoxilanase e 6,3% do licor destoxificado na hidrólise enzimática. O consumo de cerca de 63% de X2 e de 46% de X3 pela bactéria em meio basal deficiente em fontes de carbono, mas acrescido com os oligômeros, proporcionou maior crescimento celular em relação aos meios basais com alta composição de carbono, com e sem XOS, revelando seu potencial prebiótico pelo efeito estimulante de crescimento. (AU)

Xylooligosaccharides (XOS) are recognized for their prebiotic potential relevant to several industrial sectors and were obtained after hydrothermal pretreatment of residual lignocellulosic biomass from eucalyptus branches. Inhibitory by-products are generated during the solubilization process of oligosaccharides and end up compromising the utilization of the liquor in microorganisms. In this work, the detoxification process, enzymatic hydrolysis and growth stimulating activity of Staphylococcus xylosus bacteria were established. The results showed that adsorption with powdered activated carbon removed about 55% of acetic acid and more than 90% of formic acid, phenolic compounds, soluble lignin, furfural, and 5-hydroxymethyl furfural and the sum of the oligosaccharides xylobiose (X2) and xylotriose (X3) were maximized from 0.57 g/L to 1.21 g/L with 110 U/gXOS of the enzyme endoxylanase and 6.3% of the detoxified liquor in the enzymatic hydrolysis. The consumption of X2 and X3 were about 63% and 46%, respectively, by the bacteria in basal medium deficient in carbon sources, but in medium added with the oligomers, provided higher cell growth compared to basal medium with high carbon composition, with and without XOS, revealing its prebiotic potential by its growth-stimulating effect. (AU)