MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE POLI-HIDROXIALCANOATOS A PARTIR DE BIOMASSA BACTERIANA

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biodegradable and biocompatible polyesters intracellularly accumulated by many bacteria as an energy reserve material and carbon source. These biopolymers may be extracted from cells after their production phase, and the extraction process involves various individual operations to ensure adequate removal of the biopolymer from the cells. During this process, the following aspects should be considered: reduction of product losses during different stages of the process to obtain a highly pure product, preservation of physical and thermal characteristics, and use of low toxicity chemicals to achieve sustainable production and avoid harming the environment. The impact of the costs of PHA extraction on the total cost of the production process may account for over 50% of the end-value of the product. Within this context, several methods of PHA extraction have been reported in the literature. These methods include the use of solvents, chemical digestion, enzymatic digestion, mechanical extraction with high-pressure homogenization and ultrasound, extraction using supercritical fluids, or a combination of these methods. The present review of the literature shows strategies for extraction processes of PHAs produced by bacteria involving cell destabilization and/or breakage, recovery, and purification of the biopolymer.

Remoção de compostos tóxicos de solução aquosa por adsorção com zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão

A capacidade das zeólitas sintetizadas a partir da cinza de carvão brasileiro na remoção dos íons de Cd, Zn e do azul de metileno de soluções aquosas foi investigada. O material zeolítico preparado com a cinza de carvão do filtro manga apresentou a eficiência de remoção mais alta para os poluentes. A seletividade aos íons metálicos deste produto foi determinada como: Cd2+ > Zn2+. As capacidades máximas de adsorção encontradas foram 36,1 mg g-1 para o Zn2+, 76,3 mg g-1 para o Cd2+e 3,93 mg g-1 para o corante.

Aplicação de material zeolítico sintetizado de cinzas de carvão como adsorvente de poluentes em água

Cinzas leve de carvão tratadas pelo método hidrotérmico foram usadas como adsorvente de baixo custo para a remoção de íons metálicos e corante de solução aquosa. As isotermas de adsorção das cinzas leve tratadas foram estudadas e os resultados foram ajustados pelos modelos de Langmuir e Freundlich. A isoterma de Freundlich descreveu melhor o processo de adsorção do azul de metileno. Os dados de equilíbrio para a adsorção dos íons zinco e cádmio se ajustaram melhor á equação de Langmuir. O valor máximo de capacidade de adsorção obtido foi de 0,78 (mg g-1)(L mg)1/n para o azul de metileno, 38,1 mg g-1 para o Zn2+ e 67, 5 mg g-1 para o Cd2+. Os materiais sintetizados exibiram capacidades de adsorção muito maiores do que as das cinzas leves usadas como matéria-prima. O estudo mostrou que o material zeólitico pode efetivamente adsorver azul de metileno e íons metálicos com eficiências de remoção na faixa de 82-99%.

Indução de resistência em plantas de berinjela por Lentinula edodes e Agaricus blazei contra Ralstonia solanacearum: aspectos bioquímicos e biomassa vegetal

A murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, é considerada uma doença de importância para a cultura da berinjela, sendo de difícil controle. O controle de doenças através de indução de resistência é um método que vêm se revelando como promissor. Basidiomas de Agaricus blazei e Lentinula edodes possuem substâncias do tipo antibiótico e outras substâncias capazes de atuarem como elicitoras da resposta de resistência em plantas, mostrando-se assim promissores no controle alternativo de fitopatógenos. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de estudar o efeito de extratos aquosos dos fungos e do indutor químico acibenzolar-S-metil (aSm) sobre o crescimento da bactéria in vitro e o controle da murcha bacteriana, bem como investigar seu efeito sobre a atividade de determinadas enzimas da planta. O efeito inibitório sobre o patógeno foi avaliado usando diferentes concentrações dos extratos aquosos. A indução de resistência foi estudada em plantas tratadas com o indutor biológico e químico, medindo-se a intensidade de murcha e determinando-se as alterações de algumas enzimas. Os resultados revelaram que os isolados de A. blazei e L. edodes, utilizados em diversas diluições, não exerceram efeito inibitório in vitro. Em relação à indução de resistência, extratos dos isolados Abl-11 e Abl-28 de A. blazei (15%, v/v) e o aSm (0,05 g/L) promoveram redução significativa na ocorrência de folhas murchas, quando aplicados dois dias antes da inoculação. O aumento na atividade de peroxidase foi verificado em plantas tratadas com extratos de Abl-11, Abl-28 e com suspensão de aSm. A atividade de quitinase, fenilalanina amônia-liase e polifenoloxidase não foi alterada nas plantas tratadas com extrato de Abl-28 e com o aSm. No entanto, plantas de berinjela tratadas com Abl-11 exibiram uma aumento na atividade de fenilalaniana amônia-liase e de polifenoloxidase, enquanto que a atividade de quitinase não foi alterada. Com base nos resultados, ficou evidenciado que o aSm e os isolados Abl-11 e Abl-28 de A. blazei apresentam potencial para induzir resistência em berinjela contra R. solanacearum.

Custo adaptativo da indução de resistência em feijoeiro mediada pela rizobactéria Bacillus cereus ou acibenzolar-S-metil: atividade de enzimas, síntese de fenóis e lignina e biomassa

Plantas que utilizam recursos para defesa na ausência de pragas ou patógenos, arcarão com custos energéticos que podem refletir na sua produtividade. Assim, teve-se por objetivo avaliar os custos adaptativos da indução de resistência, antes da chegada do patógeno, em feijoeiro induzido por um indutor biótico (Bacillus cereus) e um abiótico (acibenzolar-S-metil, ASM), em 2, 3 ou 4 aplicações distribuídas ao longo do ciclo da cultura. Avaliou-se o efeito protetor contra a bactéria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, além da atividade de peroxidase, quitinase, β-1,3-glucanase, síntese de lignina, fenóis e crescimento com base na matéria seca. Observou-se que os indutores protegeram a cultura contra X. axonopodis pv. phaseoli com base na redução da severidade. O ASM aumentou a atividade de peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, enquanto que o B. cereus aumentou apenas a peroxidase. O ASM aumentou a síntese de lignina e B. cereus não, enquanto que ASM diminuiu teor de fenóis e B. cereus não. O ASM reduziu a biomassa da planta, o que não ocorreu em plantas induzidas por B. cereus. Portanto, a resistência induzida por ASM apresenta elevado custo associado, enquanto que por B. cereus apresenta baixo custo, necessitando a indução de resistência ser melhor explorada e estudada para potencializar seu uso em feijoeiro.

Produção de biomassa e crescimento de árvores de Schizolobium amazonicum (Huber) Ducke sob diferentes espaçamentos na região de mata

O ensaio foi conduzido no município de Sinop, Estado de Mato Grosso. Aos 60 meses de idade foram avaliados a altura total, o diâmetro à altura do peito (DAP), o número de plantas danificadas pelo vento e a produção de biomassa da parte aérea de Schizolobium amazonicum, em diferentes densidades populacionais e espaçamentos. Os resultados demonstram que o crescimento em altura e DAP foram influenciados nos diferentes espaçamentos estudados. Quarenta e sete plantas úteis foram danificadas pelo vento, e quanto à biomassa o espaçamento 4x4 m resultou em produção de biomassa superior à dos demais espaçamentos.

Produção e distribuição de biomassa em Eucalyptus camaldulensis Dehn. em resposta à adubação e ao espaçamento

Plantas de Eucalyptus camaldulensis sob quatro níveis de adubação foram estabelecidas em quatro espaçamentos, na região dos cerrados, em Minas Gerais, com o objetivo de avaliar a influência destas variáveis na produção e no acúmulo de biomassa nas plantas. Os espaçamentos foram constituídos por uma distância fixa entre as linhas de 3 m e distância entre as plantas na linha de 2, 3, 4 e 5 m. A adubação consistiu de níveis proporcionais crescentes de uma combinação de fertilizantes denominados 0, 1, 2 e 4. A produção e a alocação de biomassa foram avaliadas aos 20 e 32 meses de idade. Equações de regressão foram ajustadas, utilizando-se dados obtidos aos 32 meses de idade, para estimativa da produção de biomassa da parte aérea e da madeira. A produção média de biomassa da madeira, aos 32 meses, foi 71, 120 e 98% superior nos níveis de adubação 1, 2 e 4, respectivamente, quando comparadas com plantas no nível 0. A adubação promoveu redução na relação raiz/parte aérea, tendo sido 0,87, 0,70, 0,67 e 0,59, para níveis crescentes de adubação. A produção de biomassa da parte aérea e da madeira, por planta, aumentou com o espaçamento entre as plantas, ou seja, maior produção foi obtida no espaçamento mais amplo (3 x 5 m), sendo a produção por unidade de área maior nos menores espaçamentos. A produção de biomassa apresentou comportamento quadrático, tendo as maiores produções, por unidade de área e por planta, sido obtidas entre os níveis de adubação 2,7 e 2,8.

Estimativa da biomassa e do comprimento de raízes finas em Eucalyptus urophylla S.T. Blake no município de Santa Maria-RS

O objetivo do presente trabalho foi estimar a biomassa e o comprimento de raízes finas (< 2 mm de diâmetro), em diferentes profundidades do solo, para a espécieEucalyptus urophylla S.T. Blake, com 10 anos de idade. O estudo foi realizado no município de Santa Maria-RS, no campus da Universidade Federal de Santa Maria. O talhão plantado com eucalipto tem 27 m de comprimento por 14 m de largura, em espaçamento 3 x 2 m. Foram amostrados quatro monolitos de 25 x 25 x 60 cm. Os monolitos foram divididos em seis perfis geométricos, nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60 cm. A separação das raízes do solo foi por meio de um conjunto de duas peneiras (2 e 1 mm de malha) e jatos d'água. Na determinação do comprimento de raízes foi utilizado o método de intersecção, produzindo fotos com o uso de scanner. Os resultados revelaram alta concentração das raízes finas nos primeiros 20 cm de solo. A biomassa total de raízes finas encontradas para o Eucalyptus urophylla foi de 1.451,6 kg/ha, devendo ser ressaltado que 57,9% estavam concentradas nos primeiros 20 cm de solo. Constatou-se que o comprimento total de raízes finas foi de 27.968,9 km/ha e que 64,3% destes estavam nos primeiros 20 cm de profundidade.

Estudo de biomassa de Tectona grandis L.f. sob diferentes espaçamentos no Estado de Mato Grosso

O presente trabalho, conduzido no Município de Sinop, Estado de Mato Grosso, teve por objetivo avaliar a circunferência, a altura total e a produção de biomassa de plantas de Tectona grandis, em diferentes densidades populacionais, obtidas com diferentes espaçamentos e arranjos de plantio. Foram avaliados os espaçamentos de 3x2 m, 3x3 m, 4x3 m, 4x4 m, 5x3 m, 5x4 m e 5x5 m, com densidades populacionais que variaram de 400 a 1.666 plantas por hectare. Selecionaram-se três árvores por tratamento, constituindo a individualização dos componentes folhas, galhos e tronco. O experimento teve duração de 76 meses. O aumento da densidade populacional promoveu diminuição na circunferência das plantas de teca, enquanto a altura permaneceu constante. No espaçamento mais denso, a produção de biomassa total da parte aérea teve aumento nas plantas de tectona grandis, concentrando-se principalmente no tronco da árvore.

Distribuição de biomassa e nutrientes na aréa de Mimosa caesalpiniaefolia Benth

O trabalho foi realizado na Estação Experimental de Itambé, PE, para avaliar a distribuição da biomassa e nutrientes em povoamentos de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. Foram estudados dois povoamentos, em solo e topografia similares com oito e 11 anos de idade, nos espaçamentos de 3,0 x 3,0 m e 4,5 x 4,5 m, respectivamente. A biomassa foi determinada para cada componente aéreo. As amostras de folhas, galhos, cascas e fuste foram coletadas e analisadas quimicamente. A biomassa total encontrada foi de 66,22 e 80,78 t/ha, nos povoamentos I e II, respectivamente. O material lenhoso (galhos e lenho) representou 96,52 e 97,98% da biomassa total, nos povoamentos I e II. A distribuição de biomassa nos povoamentos I e II foi, respectivamente; de galhos (44,99 e 53,40%), fuste (51,53 e 44,58%), casca (2,39 e 1,40%) e folhas (1,10 e 0,62%). A ordem de concentração de nutrientes nos dois povoamentos, em todos os componentes da parte aérea, de modo geral, obedeceu à seguinte ordem decrescente: nitrogênio > cálcio > potássio > magnésio > enxofre > fósforo.

Avaliação da biomassa de raízes finas em área de empréstimo submetida a diferentes composições de espécies

O comportamento do sistema radicular dentro de um processo de construção de solo em área degradada varia entre indivíduos, espécies e comunidades. Para analisar esse comportamento, foi conduzido um estudo na região denominada Costa Verde, Município de Itaguaí, Estado do Rio de Janeiro, onde, utilizando-se subsolo de área de empréstimo com características edafoclimáticas similares, submetida a três diferentes composições de espécies, cujas funções podem influenciar a construção dos solos e dos ecossistemas, encontrou-se igualdade de produção total de raízes finas em 30 cm de profundidade, embora a vegetação com maior diversidade funcional e de espécies tenha contribuído mais para a construção dos ecossistemas.

Área foliar e biomassa de plantas intactas e de brotações de plantas jovens de clone de eucalipto em sistemas agrossilvipastoris

A área foliar e a biomassa de plantas intactas de eucalipto foram comparadas com brotações de plantas jovens visando obter madeira para a produção de carvão vegetal em sistemas agrossilvipastoris, no espaçamento de 9,5 x 4,0 m. Utilizaram-se duas idades de decepa (9 e 12 meses após o plantio), três intensidades de desbrota (sem desbrota e desbrota para dois ou três brotos por cepa) e duas idades de desbrota (6 e 9 meses após a decepa), em delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. A área foliar e a biomassa da parte aérea das brotações/cepa e das plantas intactas foram avaliadas trimestralmente a partir da decepa. Aos 12 e 15 meses após a decepa, a área foliar total das brotações/cepa da decepa aos 9 meses, sem desbrota, foi, respectivamente, 17% e 24% maior do que a das plantas intactas que se encontravam com 24 meses, e a biomassa de caule dessas brotações, aos 15 meses de idade, foi 19% maior que a das plantas intactas. Esses resultados indicam que, com a adoção da decepa de plantas jovens, há maior produção de biomassa do caule por cepa, em comparação com a planta intacta, o que pode ser útil para a produção de madeira de diâmetro reduzido, permitindo, ainda, a continuidade dos sistemas agrossilvipastoris.

Equações para estimar a biomassa da parte aérea e do sistema radicular em povoamentos de Eucalyptus grandis em sítios com produtividades distintas

O objetivo principal deste trabalho foi ajustar equações para a estimativa da biomassa da parte aérea e sistema radicular de povoamentos de Eucalyptus grandis aos 11 anos de idade, crescendo em dois sítios com produtividades distintas. O solo argiloso (sítio mais produtivo) foi classificado como Latossolo Vermelho Distrófico (LVd) e o solo arenoso (sítio menos produtivo), como Neossolo Quartzarênico (RQ). Foi realizado um inventário de biomassa de 10 árvores-amostra em cada sítio, incluindo os componentes da parte aérea (fuste, casca, folhas e galhos) e do sistema radicular (raízes finas e grossas). Ajustaram-se dois modelos logarítmicos para estimar a biomassa das árvores, nos quais se utilizaram como variáveis independentes o diâmetro à altura do peito (DAP), a altura total das árvores (H) ou a variável combinada DAP²H. Os modelos testados foram significativos no nível de 95% de probabilidade, pelo teste t, de Student. O melhor ajuste das equações foi obtido com a variável DAP²H. A validação de equações comuns aos dois sítios foi baseada na análise conjunta do coeficiente de determinação (R²;), erro-padrão da estimativa (Sy.x) e análise gráfica dos resíduos porcentuais. As equações ajustadas tiveram maior precisão na estimativa da biomassa do fuste (R² = 0,99; Sy.x = 0,12) e da casca (R² = 0,97; Sy.x = 0,24). Apesar dos R² > 0,70, as equações para a estimativa da biomassa de folhas e galhos apresentaram baixa capacidade preditiva, caso em que se recomenda a adição de outras variáveis associadas ao tamanho da copa das árvores. Equações específicas para cada local, visando estimar a biomassa de raízes finas [LVd (R² = 0,97; Sy.x = 0,30); RQ (R² = 0,96; Sy.x = 0,15)] e grossas [LVd (R² = 0,98; Sy.x = 0,19); RQ (R² = 0,99; Sy.x = 0,15)], mostraram uma precisão melhor que as equações comuns, uma vez que houve maior alocação relativa de biomassa radicular no solo mais arenoso (RQ).

Produção e distribuição de biomassa de espécies arbóreas no semi-árido brasileiro

Com o objetivo de avaliar a produção e distribuição de biomassa de algumas espécies arbóreas de múltiplo uso em condições de sequeiro do submédio do São Francisco, instalou-se um experimento no Campo Experimental da Caatinga da Embrapa Semi-Árido, Município de Petrolina, PE. Foram realizadas medições de altura e diâmetro à altura do peito (DAP) de 16 árvores centrais, em três parcelas de cada espécie: Leucaena diversifolia, Caesalpinia velutina, Caesalpinia coriaria, Mimosa tenuiflora e Ateleia herbert-smithii. A biomassa foi estimada com base na árvore de altura média de cada parcela, avaliando-se, separadamente, cada componente (folhas, galhos, cascas e lenho). A biomassa nos diferentes componentes arbóreos das espécies foi distribuída na seguinte ordem: folhade biomassa total foi superior em C. velutina (51,6 kg ha-1), seguida por L. diversifolia (36,6 kg ha-1), A. herbert-smithii ( 26,4 kg ha-1), Caesalpinia coriaria (23,0 kg ha-1) e Mimosa tenuiflora (21,6 kg ha-1). Entretanto, a matéria seca foliar, que é o principal componente forrageiro das espécies, foi maior em C. velutina (3,7 kg ha-1), vindo em seguida A. herbert-smithii (2,8 kg ha-1) e C. coriaria (2,2 kg ha-1), L. diversifolia (2,0 kg ha-1) e M. tenuiflora (1,3 kg ha-1), representando, respectivamente, 7,2; 10,7; 9,5; 5,3; e 6,3% da biomassa total. C. velutina destacou-se por ser a mais produtiva, tanto como madeireira (lenho=30,8 t ha-1) quanto forrageira (folhas = 3,7 t ha-1), enquanto a M. tenuiflora foi a de menor potencial forrageiro.

Estimativa de biomassa de plantios de eucalipto no Brasil

O objetivo deste trabalho foi estimar a produção de biomassa de eucalipto, para diferentes regiões do Brasil. Foi avaliado o efeito de características climáticas sobre a produtividade de eucalipto utilizando-se o banco de dados do Programa de Pesquisa em Solos e Nutrição de Eucalipto do Departamento de Solos - UFV. Características climáticas e idade do povoamento foram importantes para obtenção do modelo. Houve variação na produção estimada de biomassa entre regiões, sendo a maior produtividade três vezes superior à menor. A produção de biomassa foi menor nas regiões com menor disponibilidade de água. A proporção de copa em relação ao tronco reduziu com a idade da plantação, de maneira acentuada até à idade de 3,6 anos, e de maneira mais lenta a partir desta idade.