Obtenção de lignina em escala nanométrica.

2016

Phanerochaeta chrysosporium degradando fungicida carbendazin.

O basiodiomiceto Phanerochaeta chrysosporium tem sido proposto para ser usado como agente de biorremediação em áreas contaminadas por compostos poluentes complexos.Este fungo produz lacases e peroxidases, enzimas que normalmente estão envolvidas na degradação de lignina que e uma substancia poliaromática complexa. Estas enzimas são também responsáveis pela degradação de uma diversa faixa de compostos, entre eles alguns pesticidas por exemplo o DDT. O fungicida sistêmico carbendazin (MBC)apesar de relativamente resistente a biodegradação, sofre transformação pela ação de alguns microrganismos. O presente estudo tem por objetivo verificar o efeito do P. chrysosporium na degradação do carbendazin. O fungo foi incubado em meio de cultura liquido (batata-dextrose)enriquecido com 100 ppm de carbenzadin. A determinação quantitativa do fungicida apos 2,3,6 e 22 dias de incubação, foi conduzida por cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) apos extração e "clean-up" da amostra. A analise dos resíduos no meio de cultura, demonstrou que P.chrysosporium degrada 77,6% do carbendazim nos primeiros dias de incubação, permanecendo então este valor inalterado nas analises posteriores. A curva de crescimento dos meios de cultura liquido: BD e BD + MBC, demonstrou em que ambos os casos, o crescimento ótimo foi atingido ao terceiro e quarto dia, respectivamente.

Qualidade da biomassa em híbridos de capim-elefante para fins energéticos.

Além do uso como forrageira, o capim-elefante vem sendo utilizado como fonte de energia alternativa. Isso se deve pela sua alta capacidade de produção de biomassa. É desejável que essa biomassa tenha alto teor de fibras e baixo de cinzas, por isso há necessidade de se obter materiais genéticos com essas características. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características químicas dos híbridos de capim-elefante e dos seus genitores para produção de biomassa energética. O experimento foi conduzido na Empresa de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio de Janeiro, localizada em Campos dos Goytacazes, nos anos de 2011 e 2012. Foram efetuados dois cortes onde foram avaliadas: Porcentagem de cinzas (%CIN); fibra de detergente neutro (%FDN) e ácido (%FDA); celulose (%CEL); hemicelulose (%HEM); e lignina (%LIG). O delineamento foi em blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram quatro genitores femininos, quatro genitores masculinos, 16 híbridos obtidos em esquema de cruzamento em dialelo parcial e uma testemunha. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey (P < 0,05). Em relação às características avaliadas no presente estudo, as combinações híbridas H1, H3, H5, H7, H9 e os genitores P4 e P6 possuem boas qualidades de biomassa e, com isso, apresentam potencial para uso para fins energéticos.

Pré-tratamento enzimático de resíduos lignocelulósicos para sacarificação.

No Brasil são gerados anualmente toneladas de resíduos agroindustriais de composição lignocelulósica, os quais podem ser utilizados como biomassa para produção de etanol de segunda geração (2G). Nesse trabalho avaliou-se a aplicação de uma rota biológica para a remoção da lignina de materiais lignocelulósicos e posterior sacarificação por celulases. Extratos brutos enzimáticos ricos em lacase foram produzidos em cultivo líquido estático pelo fungo Pleurotus ostreatus e utilizados na presença e ausência de mediadores químicos para o pré-tratamento de casca de arroz e serragem de eucalipto urofila. O pré-tratamento da casca de arroz com lacases possibilitou um aumento de 2,6 vezes na concentração de açúcares após a sacarificação em comparação com a biomassa não pré-tratada. Não foram obtidos resultados significativos na sacarificação com o prétratamento da serragem de eucalipto pelas lacases, no entanto, modificações em picos correspondentes a lignina e a celulose foram observadas em análises realizadas por FTIR.

Influence of nitrogen sources on the enzymatic activity and grown by Lentinula edodes in biomass Eucalyptus benthamii.

Lignocelulose é o componente mais abundante do meio ambiente e recurso orgânico renovável no solo. Alguns fungos filamentosos têm desenvolvido a habilidade de degradar e utilizar celulose, hemicelulose e lignina como fonte de energia. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de três fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de potássio e farelo de soja) na atividade enzimática de Lentinula edodes EF 50 utilizando como substrato serragem de E. benthamii. Foi aplicado um planejamento experimental de mistura com três repetições no ponto central constituído de sete tratamentos (T) de iguais concentrações em nitrogênio de sulfato de amônia, nitrato de potássio e farinha de soja cozida. Foram determinadas a atividade enzimática da avicelase, carboximetilcelulase, β-glicosidase, xilanases e manganês peroxidase. Foram avaliados o teor de umidade, pH, atividade de água (aw) e análise qualitativa do crescimento micelial em 8 tempos de cultivo. Os resultados mostraram efeito negativo na produção das enzimas nos tratamentos com máxima concentração de sulfato de amônia e nitrato de potássio. Os tratamentos com farinha de soja cozida expressaram maiores atividades enzimáticas, nos tempos de 3, 6 e 9 dias de cultivo exceto na atividade do manganês peroxidase. A maior produção foi observada no tratamento com sulfato de amônia e farinha de soja cozida (83.86 UI.L?1) em 20 dias de cultivo.

Produção e degradação da serrapilheira de espécies lenhosas da caatinga e sua contribuição na recuperação de áreas degradadas.

Resumo: O entendimento do fluxo de produção e do aporte de nutrientes via decomposição da serrapilheira e as interações do processo com parâmetros edáficos e ciclagem de nutrientes de espécies nativas da Caatinga têm sido pouco estudados. O conhecimento sobre ciclagem de nutrientes em florestas manejadas também permite inferências sobre as espécies com maior capacidade de reciclagem de nutrientes e seu potencial para recuperação de áreas degradadas. Objetivou-se com isso avaliar a produção e a degradação da serrapilheira de oito espécies lenhosas da Caatinga e mensurar os efeitos de sua aplicação sobre a fertilidade do solo e sobre a produção de sorgo em solo degradado. Para isso realizou-se três ensaios: para o ensaio I quantificou-se a produção de serrapilheira em um delineamento inteiramente casualizado com 6 repetições, por meio da instalação de coletores sob a projeção da copa das espécies (tratamentos): mofumbo, sabiá, jurema-preta, jucá, catingueira, pereiro, pau-branco e marmeleiro, sendo o material coletado mensalmente; foram quantificadas a produção das frações folhas, caule, material reprodutivo, miscelânea e total, bem como o aporte de nutrientes no período chuvoso e seco. Para o ensaio II avaliou-se a taxa de degradação da fração folhas de cada espécie citada por meio da utilização de litter bags, em delineamento inteiramente casualizado com 4 repetições, as coletas foram aos 0, 30, 60, 90, 120 e 150 dias, em seguida quantificou-se os macro e micronutrientes, celulose, lignina e carbono em cada tempo de amostragem. Para o ensaio III, realizou-se experimento em casa de vegetação para mensurar os efeitos da aplicação dos resíduos da serrapilheira das mesmas espécies mencionadas nos ensaios anteriores (I e II) sobre a fertilidade do solo e a produção de sorgo em solo degradado, neste experimento adotou-se o delineamento em blocos casualizados com 5 tratamentos e 5 repetições, sendo avaliadas doses equivalentes a: 0, 15, 30, 60 e 120 kg ha-1 de N dos resíduos de cada espécie e um tratamento adicional com adubação mineral, totalizando 30 unidades experimentais para cada espécie. As variáveis mensuradas foram biométricas, biomassa, teor relativo de clorofila e nitrogênio total, além de análises de fertilidade do solo. Com a análise dos dados verificou-se que a época de maior produção de serrapilheira ocorreu no final do período chuvoso para o início do período seco. A espécie jucá apresentou maior produção de serrapilheira, comparado às outras espécies. O nutriente cálcio apresentou maior acúmulo na serrapilheira para as espécies mofumbo, sabiá, catingueira, pereiro e marmeleiro e o nitrogênio foi superior para as espécies jurema-preta, jucá e pau-branco. Para todas as espécies avaliadas no ensaio de degradação houve redução significativa na sua biomassa em relação ao tempo zero, apresentando a seguinte ordem de velocidade de decomposição: jurema-preta > catingueira > pau-branco > jucá > marmeleiro > mofumbo > pereiro > sabiá. No ensaio de fertilização com os resíduos verificou-se que o marmeleiro promoveu efeitos negativos no solo, como acidificação. Porém, a aplicação dos resíduos da espécie pau-branco foi a que promoveu aumento nos valores de K, SB e CEC do solo e na produção do sorgo os resíduos de jurema-preta e pau-branco foram as que promoveram aumento na massa seca das plantas. Enquanto a adubação mineral proporcionou aumento na produção de massa seca do sorgo, demonstrando que a associação entre adubo mineral e o uso da serrapilheira de espécies da Caatinga pode ser uma opção viável para acelerar a recuperação de solos degradados. Abstract: The understanding of the production flow and nutrient supply via decomposition of litter and process interactions with edaphic parameters and nutrient cycling of native species of the Caatinga has been little studied. The knowledge of nutrient cycling in managed forests also allow inferences about species with capacity greater nutrient recycling capacity and its potential for recovery of degraded areas. This study aimed to evaluate the production and litter degradation 8 woody species of Caatinga and measure the effects of its application on soil fertility and production of sorghum in degraded soil. To this was carried out three tests: for the test I quantified the production of litter in a completely randomized design with 6 replications, by installing collectors under the canopy projection in the species (treatments): mofumbo, sabiá, jurema-preta, jucá, catingueira, pereiro, pau-branco and marmeleiro for each species, and the material collected monthly, were quantified the production of fractions leaves, stem, reproductive material, miscellany and total nutrient intake in the rainy and dry season. For II test evaluated the degradation rate of the fraction leaves through the use of litter bags, in a completely randomized design with 4 replications, the collected was 0, 30, 60, 90, 120 and 150 days and quantitated nutrients, cellulose, lignin and carbon at each evaluation time. For the III test, there was the experiment in a greenhouse to measure the effects of the application of litter waste of the same species of previous tests (I and II) on soil fertility and production of sorghum in degraded soil, was adopted the randomized block design with 5 treatments and 5 replications and evaluated doses equivalent to: 0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1 N of waste each species and an additional treatment with mineral fertilizer, totaling 30 experimental units for each species. Biometric analysis and biomass, relative chlorophyll content and total nitrogen were proceeded. In addition to soil fertility analysis. With the data analysis it was found that the time of greatest litterfall occurred at the end of the rainy season to the beginning of the dry season. The jucá species showed higher production compared to other species. The nutrient calcium had higher accumulation for the species mofumbo, sabiá, catingueira, pereiro and marmeleiro and nitrogen was higher for species jurema-preta, jucá and pau-branco. All species evaluated in degradation test had a significant reduction in biomass over time zero. They presented the following order of decomposition rate: jurema-preta > catingueira > pau-branco > jucá > marmeleiro > mofumbo > pereiro > sabiá. For fertility test it was found that marmeleiro promoted negative effects on soil, such as acidification. However, pau-branco was the specie that promoted further improvements in the K values, SB and CEC to the soil and for the production of sorghum, the waste jurema-preta and pau-branco promoted increase in dry matter plants. While the mineral fertilization provided an increase in dry matter production of sorghum, demonstrating that the combination of mineral fertilizer and the use of litter of Caatinga species may be a viable option to speed up the recovery of degraded soils.

Matéria orgânica e agregação de um planossolo sob diferentes coberturas florestais.

A qualidade da serapilheira pode alterar a agregação do solo, modificando a dinâmica de transformação e alocação do carbono (C) do solo em diferentes compartimentos. Avaliou-se neste estudo, a estabilidade de agregados e sua relação com características químicas da serapilheira, com o carbono orgânico e a fração leve livre da matéria orgânica, sob três diferentes tipos de cobertura vegetal floresta secundária (FS) e plantios de Mimosa Caesalpinaefolia (PM) e Carapa guianenses (PA) com posterior regeneração natural. Amostras de serapilheira foram caracterizadas quanto aos teores de polifenóis, lignina, suberina, tanino, holocelulose e relação C/N. Coletaram-se amostras de terra em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm) para estimativa da agregação através da análise do diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e índice de estabilidade dos agregados (IEA). Subamostras das mesmas profundidades foram ainda caracterizadas quanto aos teores de C e da fração leve livre (FLL). Os maiores teores de suberina e polifenóis da serapilheira, encontrados nas áreas FS e PM, reduziram a velocidade de decomposição dos resíduos no solo o que acarretou maiores teores da FLL em ambas as coberturas. Esses compostos contribuíram para a estabilização do C à fase mineral, pois os maiores teores de C foram encontrados nessas áreas. Essa afirmativa é confirmada pelos valores de DMP, DMG e IEA entre as áreas, que são maiores para as coberturas PM e FS. Os teores de polifenóis e suberina foram determinantes na compartimentação do C e agregação do solo das áreas de FS e PM.

Microbiologia ambiental.

Impacto de mudanças climáticas globais sobre a microbiota terrestre - Raquel Ghini. Impacto de xenobióticos e metais pesados na microbiota do solo - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Rosana Faria Vieira. Microrganismos, minerais e metais - Oswaldo Garcia Jr. e Denise Bevilaqua. Bioprospecção da diversidade microbiana cultivável e não cultivável - Raquel Silva Peixoto, Alexandre Soares Rosado e Rodrigo Gouvêa Taketani. Técnicas moleculares aplicadas aos estudos de ecologia microbiana: A PCR em tempo real - Paulo Teixeira Lacava e João Lúcio de Azevedo. Biofilmes microbianos - René P Schneider. Biossurfactantes - Fátima Menezes Bento, Flavio A. de Oliveira Camargo e Christine Claire Gaylarde. Importância ambiental da biocatálise - Viridiana Santana Ferreira-Leitão, Maria Antonieta Ferrara e Elba P S. Bom. Estratégias de isolamento de microrganismos envolvidos na degradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo e João Lúcio de Azevedo. Biodegradação anaeróbia - Rosana Filomena Vazoller, Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic e Juliana Calábria Araújo. Biodegradação de compostos aromáticos - Aneli de Melo Barbosa, Ellen Cristine Giese e Luiz Gustavo Covizzi. Biodegradação de organoclorados no solo por basidiomicetos lignovelulolíticos - Vera Lúcia Ramos Bonomi, Kátia Maria Gomes Machado, Dácio Roberto Mateus e Vera Maria Vitali. Biodegradação de lignina e tratamento de efluentes por fungos ligninolíticos: atualização - Nelson Durán e Elisa Esposito. Biodegradação de corantes têxteis - Priscila Maria Dellamatrice, Regina Teresa Rosim Monteiro e Doralice de Souza Luro Balan. Biodegradação de superfícies pintadas - Denise de Souza Saad. Biodegradação de polímeros sintéticos - Sandra Mara Martins Franchetti, José Carlos Marconato e Adriana de Campos. Biodegradação de fungicidas - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva, Elisabeth Francisconi Fay e Rosângela Blotta Abakerli. Biodegradação de monoterpenos - Lucia Regina Durrant. Degradação de cafeína por bactérias - Paulo Mazzafera e Dirce Mithico Yamaoka-Yano. Degradação abiótica de xenobióticos - Elisabeth Francisconi Fay, Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Itamar Soares de Melo. Biodeterioração no ambiente construído - Márcia A. Shirakawa, Vanderley M. John e Maria Alba Cincotto. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e derivados - Paulo Negrais Seabra. Fitorremediação de metais - Marcia Pletsch, Á ndrea C. A. Barros e Brancilene S. de Araujo. Importância da rizosfera na biodegradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo. Microbiologia aquática marinha - Irnia Nelly G. Rivera, Claudete Rodrigues Paula e Claudiana Paula de Souza. Transferência horizontal de genes de plantas geneticamente modificadas: avaliação dos riscos para as comunidades microbianas - Welington Luiz Araújo, Priscilla de Barros Rossetto e Júlia Ifuklinsky-Sobral.

The quality of silage of different sorghum genotypes.

Objetivou-se selecionar dentre 24 genótipos de sorgo os superiores para produção de silagem. O estudo foi conduzido no campo experimental da Embrapa Milho e Sorgo, município de Sete Lagoas, Estado de Minas Gerais. Utilizados 24 genótipos de sorgo forrageiro, 21 híbridos do cruzamento entre fêmeas graníferos e machos forrageiros (12F38019, 12F38006, 12F40006, 12F40005, 12F40019, 12F37016, 12F37005, 12F37043, 12F39006, 12F39005, 12F39019, 12F38005, 12F38007, 12F37007, 12F39007, 12F40007, 12F38014, 12F37014, 12F39014, 12F40014 e 12F38009) e três testemunhas: BRS 610, BRS 655 e Volumax. Estimada a produtividade por área, digestibilidade in vitro da matéria seca, características bromatológicas e fermentativas das silagens de sorgo. A digestibilidade in vitro da matéria seca, proteína indisponível em detergente neutro, fibra em detergente neutro corrigido para cinzas, proteína, fibra em detergente ácido, hemicelulose e lignina foram diferentes quanto aos genótipos testados. O pH e nitrogênio amoniacal das silagens também apresentaram diferenças entre genótipos. A maioria dos genótipos testados é favorável à produção de silagem, exceto o híbrido com maior teor de lignina 12F370014 e os híbridos 12F37007 e 12F370014, que apresentaram os maiores valores de FDNcp.