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.

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.

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.

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.

Quantificação de biomassa e geração de certificados de emissões reduzidas no consórcio seringueira-cacau

Os objetivos deste trabalho foram quantificar a biomassa vegetal e analisar o potencial de geração de Certificados de Emissões Reduzidas (CERs) em um consórcio de seringueira (Hevea brasiliensis) M. Arg. aos 34 anos de idade com cacaueiro (Theobroma cacao L.) aos 6 anos de idade. O experimento foi realizado nas Fazendas Reunidas Vale do Juliana, em Igrapiúna, Bahia. A quantificação da biomassa arbórea foi feita utilizando-se o método direto e destrutivo de cinco seringueiras e 10 cacaueiros, selecionados em uma área de 2,2 ha. A biomassa da serapilheira foi quantificada por meio da coleta do material sobre o solo. O estoque de carbono no consórcio seringueira-cacau foi de 91,5 Mg C ha-1. Desse total, 84,7 Mg C ha-1 estavam estocados na seringueira, 5,2 Mg C ha-1 no cacaueiro e 1,6 Mg C ha-1 na serapilheira. O carbono contabilizado no consórcio correspondeu a 336 Mg CO2eq. ha-1, que equivalem à geração de 336 CERs ha-1. O consórcio seringueira-cacau apresentou capacidade para estocagem de carbono, podendo trazer grandes contribuições para a redução dos gases de efeito estufa na atmosfera, e isso o credencia como atividade promissora na geração de projetos candidatos ao recebimento de créditos de carbono.

Variações sazonais na sobrevivência e produção de biomassa de Caesalpinia pyramidalis Tul. após o corte raso e implicações para o manejo da espécie

A demanda de uso energético da vegetação da Caatinga tem gerado modificações nas paisagens e perda de diversidade biológica por insuficiência de informações sobre o manejo das espécies. Considerando o fato da estacionalidade climática ser um fator de influência na sobrevivência, ritmo biológico, rebrota e produtividade das plantas, neste estudo objetivou-se avaliar a influência da sazonalidade climática sobre a sobrevivência e a produção de biomassa de Caesalpinia pyramidalis Tul. (Caesalpiniaceae). Para tal, foram selecionados aleatoriamente 180 indivíduos de C. pyramidalis, sendo estes distribuídos em três blocos de 1ha de caatinga (60 indivíduos por bloco). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 6 tratamentos (sendo duas estações climáticas e três anos consecutivos de avaliação) para a avaliação da sobrevivência e com 4 tratamentos (duas estações climáticas e dois anos de medição) para a avaliação da biomassa aérea. As avaliações foram realizadas em duas estações: seca e chuvosa, sendo metade dos indivíduos de cada bloco (n = 30) submetidos à corte raso em cada uma das estações. Após o corte, a quantificação do peso fresco foi determinada em três componentes previamente definidos como lenha, estaca e graveto. As plantas foram monitoradas por 3 anos, sendo a sobrevivência anual registrada e a produção de biomassa da rebrota medida no último ano. A sobrevivência das plantas foi similar e elevada nos três anos, independente da estação climática. As plantas recém cortadas apresentaram elevado percentual de lenha e as rebrotas apresentaram elevado percentual de graveto. O tamanho inicial das plantas não esta relacionado à variação do peso fresco da rebrota. O estudo mostra que, apesar de ocorrer regeneração das plantas após corte raso, o tempo de três anos não é suficiente para recuperação da produção dos produtos madeireiros em C. pyramidalis, sendo necessário um tempo de repouso maior para um novo ciclo de corte, visando manter a produção da espécie para atender a demanda energética da população rural.

Quantificação de biomassa e estimativa de estoque de carbono em uma floresta madura no município de Viçosa, Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi quantificar a biomassa de fuste sem casca e o carbono estocado em uma floresta madura localizada no Município de Viçosa (MG). A quantificação da biomassa foi feita pelo método não destrutivo, por meio do uso de uma densidade média da madeira das espécies de maior valor de importância. Foram contabilizadas 319 espécies arbóreas, pertencentes a 177 gêneros e 60 famílias. A quantificação da biomassa do fuste sem casca resultou em estimativas de 166,67 t.ha-1, o que correspondeu a 83,34 tC.ha-1. As estimativas obtidas para a floresta madura podem ser usadas como referência para o estabelecimento de projetos de florestamento/reflorestamento, no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, estabelecido no Protocolo de Quioto.

Quantificação de biomassa e estimativa de estoque de carbono em uma capoeira da Zona da Mata Mineira

Este estudo teve como objetivo quantificar os estoques de volume, de biomassa total com casca e de carbono em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual em estádio secundário médio (capoeira) na Zona da Mata mineira, no Município de Viçosa, MG. Para a conversão de volume em biomassa foram obtidas estimativas de densidade básica das 10 espécies de maior valor de importância (VI). O estoque de carbono foi determinado considerando-se que a biomassa seca contém cerca de 50% de carbono. Foram contabilizadas 31 espécies arbóreas, distribuídas em 29 gêneros e 21 famílias. A biomassa total média das árvores foi de 38,99 t.ha-1, o que correspondeu a um estoque de carbono de 19,50 ± 8,08 tC.ha-1. O valor encontrado foi considerado baixo quando comparado com o de outros estudos. Uma explicação para isso podem ser as influências sofridas pelo uso anterior da área e a ação de efeitos de borda na capoeira, o que contribuiu para a menor estocagem de biomassa e de carbono. As estimativas obtidas para a capoeira podem ser usadas como subsídios para a elaboração de projetos de florestamento/reflorestamento do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo.