Biomassa e atividades microbianas em solo sob pastagem com diferentes lotações de ovinos

Os efeitos da lotação de animais na produção de ovinos têm sido bastante estudados. No entanto, informações sobre seus efeitos na biomassa e nas atividades microbianas e, em conseqüência, na fertilidade do solo de pastagens são escassas. Neste trabalho, os efeitos da lotação de ovinos (LO) na biomassa e nas atividades microbianas responsáveis pela transformação dos compostos do C e N em solo de clima subtropical foram avaliados. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10 e 10-20 cm de pastos com baixa LO (5 animais ha-1), alta LO (40-50 animais ha-1) e com ausência de animais, em um delineamento inteiramente casualizado em parcelas subdivididas, com seis repetições. Os maiores valores de biomassa microbiana e das atividades respiratória, nitrificante e enzimática (urease e protease) foram encontrados nos solos dos pastos com baixa LO. Estes pastos também acumularam as maiores quantidades de matéria orgânica e N total. Essas variáveis foram reduzidas nos pastos sem animais ou com alta LO. Vegetação descontínua e intensa mineralização podem ter acarretado a diminuição dessas variáveis nos pastos com alta LO. Alta correlação foi obtida entre matéria orgânica, C orgânico e N total com as quantidades de biomassa microbiana e a atividade enzimática. A camada de 0-10 cm apresentou valores maiores das variáveis estudadas do que os encontrados na camada de 10-20 cm.

Comunidades microbianas, atividade enzimática e fungos micorrízicos em solo rizosférico de "Landfarming" de resíduos petroquímicos

As raízes das plantas podem estimular a microbiota do solo, a qual pode contribuir para o aumento da eficiência do processo de remediação. Assim, avaliar a magnitude dos efeitos das raízes sobre a microbiota do solo é de grande interesse e de relevância prática e ecológica. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade microbiana, a atividade enzimática, a estrutura da comunidade bacteriana e a presença de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) na rizosfera de plantas de ocorrência espontânea em solo de sistema de "landfarming" de resíduos petroquímicos. Avaliaram-se também solos rizosféricos de cinco plantas e solo-controle sem planta por meio de contagens de microrganismos em placas, eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) de fragmentos do gene rRNA 16S, seqüenciamento genético, atividades enzimáticas, percentagem de colonização radicular e contagem e identificação de esporos de FMAs. As plantas estimularam a densidade microbiana total e da população de degradadores de antraceno, com contagens médias de 1,5 x 10(6) e 2,2 x 10(6) UFC g-1 no solo seco, respectivamente, enquanto, no solo sem planta, essas contagens foram de 5,7 x 10(5) e 2,9 x 10(5) UFC g-1 no solo seco para os respectivos grupos microbianos. As espécies de maior efeito foram Bidens pilosa e Eclipta alba. Entretanto, esses efeitos estimulantes não foram verificados para a atividade enzimática do solo. A colonização micorrízica das raízes (em torno de 40 %) e a densidade de esporos nos solos rizosféricos foram elevadas (entre 900 e 4.800 esporos por 50 cm³ de solo), sendo maior na Brachiaria decumbens. Foram identificadas quatro espécies de FMAs: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum e Archaeospora trappei. Com exceção de G. intraradices, essas espécies não foram observadas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo. A análise por DGGE revelou que os solos rizosféricos apresentaram comunidades bacteriana diferente do solo sem plantas. As bactérias degradadoras de antraceno isoladas apresentaram relação filogenética com os gêneros Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas e com gêneros não identificados das famílias Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae e Rhodobacteraceae, sendo quatro destes isolados pertencentes aos actinomicetos. Apenas Nocardioides e o gênero relacionado com a família Cellulomonadaceae foram relatados em áreas brasileiras contaminadas com hidrocarbonetos de petróleo. Conclui-se que as plantas estimulam o aumento da densidade de células bacterianas e alteram a comunidade microbiana do solo de "landfarming" de resíduo petroquímico.

Populações microbianas em solo agrícola sob aplicação de lodos de curtume

Resíduos gerados por curtumes são produtos potencialmente poluentes em várias regiões do Brasil, principalmente no Estado do Rio Grande do Sul. Uma das alternativas para a destinação final dos lodos resultantes do tratamento da água residuária dos curtumes é o descarte e reciclagem via solo. O presente trabalho foi realizado em casa de vegetação telada, com o objetivo de avaliar o efeito da adição de dois tipos de resíduos originados do tratamento primário de água residuária de curtume sobre as populações microbianas do solo. Foi utilizado um Argissolo distrófico arênico, com 10 % de argila, e típico da região de Estância Velha do Estado do Rio Grande do Sul, onde se concentram indústrias de curtume. Foram utilizados lodo de curtimento com Cr e lodo de curtimento com tanino, em dosagens correspondentes à aplicação de 15, 30 e 60 t ha-1, juntamente com tratamentos com esterco de curral bovino, com adubação mineral e controle. Foram determinados no solo os teores de Cr, C orgânico, pH e populações microbianas de bactérias, fungos e actinomicetos. A utilização agrícola de até 60 t ha-1 de lodo de curtimento com Cr e de até 30 t ha-1 de lodo de curtimento com tanino ocasionou aumento da eficiência do processo de biodegradação desses resíduos no solo. À exceção de lodo de curtimento com Cr para o grupo de fungos, a aplicação de ambos os tipos de lodos de curtume, de alguma forma, favoreceu o aumento das populações de bactérias, fungos e actinomicetos no solo. As populações de bactérias tiveram crescimento mais acentuado, quando comparado com o de populações de fungos e actinomicetos e apresentaram estreita relação com a quantidade de matéria orgânica no solo. Os lodos de curtume utilizados aumentaram os valores de pH, os teores de C orgânico e de Cr no solo. A aplicação dos lodos de curtume não diminuiu o processo de biodegradação em níveis abaixo daqueles encontrados no solo em seu estado natural.

Alterações nas propriedades químicas e microbianas de solos cultivados com videiras sob manejo orgânico e convencional no sul do Brasil

O cultivo orgânico com inclusão de material orgânico fresco altera propriedades físicas e químicas do solo e, com isso, pode resultar em modificações nas características biológicas deste. Assim, o objetivo deste estudo foi estudar os efeitos do manejo da videira (Vitis labrusca L.) sobre as propriedades químicas e microbianas do solo. Em outubro de 2006, amostras de solo foram coletadas de dois experimentos instalados em 2000 e de uma área adjacente com floresta. Os seguintes tratamentos foram avaliados em um esquema fatorial 2 x 2 x 2: (i) orgânico (ORG) e convencional (CONV); (ii) dos cultivares (IAC-766/Isabel e IAC-766/Bordô); e (iii) da heterogeneidade espacial (linha e entrelinha) sobre as propriedades químicas e microbianas de um solo arenoso. Foi observada a formação de três grandes grupos (CONV, ORG/linha e ORG/entrelinha), que se destacaram na área de floresta. As variáveis químicas e microbianas, com exceção do K, foram alteradas em relação aos manejos da videira. Houve efeitos do cultivar no N da biomassa microbiana e na respiração basal (CO2). Também foram observados efeitos de heterogeneidade espacial do solo no C da biomassa microbiana e em atributos químicos, como P, pH, Mg e micronutrientes. No sistema orgânico da videira, aumentaram-se o carbono orgânico do solo (COS) e a biomassa microbiana na linha e entrelinha, em comparação com a videira convencional. Os aumentos foram de 172 % no SOC, 100 % no Cmic e 223 % no Nmic, na linha do orgânico. Os manejos da videira e a heterogeneidade espacial do solo foram os fatores mais relevantes no agrupamento (ou separação) das áreas devido às mudanças nos atributos químicos do solo, principalmente o COS, e na biomassa microbiana.

Interações microbianas na disponibilidade e absorção de manganês por soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da interação entre fungos micorrízicos arbusculares e a comunidade microbiana do solo, sobre a disponibilidade, a absorção e a atenuação da toxidez de Mn em soja. As plantas foram micorrizadas com Glomus etunicatum ou G. macrocarpum, com e sem o restabelecimento da comunidade microbiana do solo autoclavado. Um tratamento não micorrizado teve a comunidade microbiana restabelecida, enquanto outro foi mantido como controle absoluto. As plantas micorrizadas apresentaram maior crescimento e atenuação da toxidez de Mn, principalmente quando se restabeleceu a comunidade microbiana. Nesse caso, houve aumento da disponibilidade de Fe e diminuição da disponibilidade de Mn no substrato. O teor de P foi maior nas plantas micorrizadas. Houve menor concentração de Fe e Mn na parte aérea das plantas micorrizadas, mais evidente quando a comunidade microbiana foi restabelecida. Nas raízes, esse comportamento foi o mesmo quanto ao Mn e inverso quanto ao ferro. A diminuição da concentração de Mn na parte aérea das plantas micorrizadas foi atribuída à diminuição de sua disponibilidade no substrato, enquanto em relação ao Fe foi atribuída à sua retenção nas raízes.

Alterações microbianas no solo durante o ciclo do milho nos sistemas plantio direto e convencional

A disponibilidade de resíduos de aveia-preta, com relação C:N elevada, resulta em imobilização microbiana de nitrogênio no solo, exigindo cuidados no manejo da adubação nitrogenada da cultura subseqüente. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na estrutura da comunidade microbiana ao longo do ciclo do milho, na presença de resíduos de aveia-preta e da aplicação de nitrogênio. Foram coletadas amostras de um Argissolo Vermelho distrófico no dia da semeadura do milho e 46, 62, 88 e 112 dias após a semeadura. O nitrogênio foi aplicado 25 dias e 49 dias após a semeadura. As alterações na comunidade microbiana foram avaliadas mediante relações entre carbono (C) e nitrogênio (N), nitrogênio reativo com ninidrina (N-Nin) e carboidratos (CHO) da biomassa microbiana, além da análise do rDNA fúngico e bacteriano. As diferenças na composição da comunidade microbiana, reveladas pela análise do rDNA, relacionaram-se mais com as relações C:N e C:N-Nin do que com a relação C:CHO. As relações C:N-Nin e C:N e as avaliações do rDNA mostraram um predomínio inicial de população fúngica. Com a aplicação de N, a população bacteriana tornou-se preponderante e, ao final do ciclo do milho, retornou para uma condição semelhante à inicial.

Biomassa e atividade microbianas do solo sob influência de chumbo e da rizosfera da soja micorrizada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de chumbo (Pb) ao solo na biomassa e atividade microbianas do solo sob influência da rizosfera de soja micorrizada. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado num esquema fatorial 4x2x2 utilizando-se 0, 150, 300 e 600 mg dm-3 de Pb, inoculação ou não do fungo micorrízico arbuscular (FMA), Glomus macrocarpum, e duas épocas de amostragem - florescimento e maturação da soja. Avaliaram-se o C da biomassa microbiana, a liberação de CO2 do solo e a atividade de três enzimas, desidrogenase, fosfatase alcalina e arilssulfatase. O Pb afetou negativamente o C da biomassa e a atividade da microbiota rizosférica, ocorrendo interação entre a presença de propágulos de FMA e o estádio de desenvolvimento da planta. A atividade da fosfatase alcalina foi a mais afetada pelas altas concentrações de Pb adicionadas ao solo, com redução de 60% na sua atividade, mostrando-se um indicador sensível do estresse metabólico da comunidade microbiana do solo causado pelo excesso de chumbo. A micorrização da soja influenciou de forma direta a microbiota rizosférica, resultando em maior atividade e biomassa, principalmente no estádio de maturação da soja. A microbiota do solo apresentou sintomas de estresse decorrentes da adição de chumbo.

Aplicação de lipases microbianas na obtenção de concentrados de ácidos graxos poliinsaturados

Several polyunsaturated fatty acids (PUFA) belonging to the ômega 6 series, such as cis-6,9,12 gamma-linolenic acid, as well as those of the ômega 3 series, such as cis-5,8,11,14,17-eicosapentaenoic acid and cis-4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic acid are of considerable interest due to their nutritional and therapeutic properties. Methods used for the concentration of PUFA from natural sources include urea adduct formation, solvent winterization, supercritical fluid extraction and lipase-catalyzed reaction. Lipases are known to have little reactivity on PUFA and these acids can be enriched by selective hydrolysis, direct esterification of glycerol with PUFA and interesterification. Since lipase reactions are advantageous with respect to fatty acid, positional specificities and mild incubation condition, these enzymes are considered to be suitable for the production of PUFA concentrates for medical purposes.

Potencial de biocatálise enantiosseletiva de lipases microbianas

Microbial lipases have a great potential for commercial applications due to their stability, selectivity and broad substrate specificity because many non-natural acids, alcohols or amines can be used as the substrate. Three microbial lipases isolated from Brazilian soil samples (Aspergillus niger; Geotrichum candidum; Penicillium solitum) were compared in terms of their stability and as biocatalysts in the enantioselective esterification using racemic substrates in organic medium. The lipase from Aspergillus niger showed the highest activity (18.2 U/mL) and was highly thermostable, retaining 90% and 60% activity at 50 ºC and 60 ºC after 1 hour, respectively. In organic medium, this lipase provided the best results in terms of enantiomeric excess of the (S)-active acid (ee = 6.1%) and conversion value (c = 20%) in the esterification of (R,S)-ibuprofen with 1-propanol in isooctane. The esterification reaction of the racemic mixture of (R,S)-2-octanol with decanoic acid proceeded with high enantioselectivity when lipase from Aspergillus niger (E = 13.2) and commercial lipase from Candida antarctica (E = 20) were employed.

Funcionalidade de hidrolisados proteicos de cabrinha (Prionotus punctatus) obtidos a partir de diferentes proteases microbianas

The objective of this work was to study the influence of enzymes Alcalase, Flavourzyme and Novozym in the functional properties of hydrolysates of Bluewing searobin (Prionotus punctatus) minced. The hydrolysates of Bluewing searobin were evaluated for the chemical composition and the functional properties. The Novozym enzyme presented greater specific activity differing significantly from the enzymes Alcalase and Flavourzyme. The hydrolysates of Bluewing searobin presented protein content above of 87% and excellent solubility, capacity of water retention, capacity of oil retention and emulsifying capacity.

Síntese enzimática de butirato de isoamila empregando lipases microbianas comerciais

Isoamyl butyrate production was investigated using free and immobilized lipases by esterification of butyric acid with isoamyl alcohol in a solvent-free system and in an organic media. Among the enzymes studied, Lipozyme TL IM was found to be the most active catalyst in n-hexane as a solvent. The effects of different solvents and the amount of water added on conversion rates were studied. A maximum conversion yield of 80% in n-hexano at 48 h was obtained under the following conditions: 3 g L-1 of Lipozyme TL IM, 30 ºC, 180 rpm of agitation, isoamyl alcohol to butyric acid molar ratio of 1:1 and acid substrate concentration of 0.06 M.

Pilhas de combustíveis microbianas utilizadas na produção de eletricidade a partir de rejeitos orgânicos: uma perspectiva de futuro

In this review is presented an innovative technology for use of animal and vegetable waste with high pollution levels in microbial fuel cell (MFC) as an alternative to waste remediation and simultaneously producing electricity and fertilizer for agriculture. A brief history of MFC, the studies about the electron transfer mechanisms, discussion of the biological nanowires in bacteria and the use of chemical mediators or carriers of electrons are explained. The factors influencing the performance of MFCs, the application in waste and sewage treatment and power generation are also discussed.

Lipases microbianas na produção de ésteres formadores de aroma

Foram testadas cinco lipases microbianas produzidas no Laboratório de Bioquímica de Alimentos-FEA-UNICAMP, quanto à capacidade de catalisar a síntese de ésteres formadores de aroma por esterificação em meio isento de solvente orgânico. A natureza da enzima assim como o tamanho da cadeia dos ácidos afetaram as taxas de conversão obtidas.Os melhores resultados obtidos foram 88 % de conversão na síntese de laurato de isoamila e 72% para propionato de isoamila pela lipase de Rhizopus sp após 24 horas de incubação, seguido de 82% de conversão na síntese de acetato de isopropila por Alcaligenes sp após 24 horas de incubação.

Purificação de três diferentes beta-galactosidades microbianas por partição em sistemas de duas fases aquosas

Este trabalho tratou da investigação do efeito do peso molecular de polietilenoglicol (PEG) sobre a partição de enzimas beta-galactosidases de diferentes origens microbianas: Escherichia coli, Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae em sistemas de duas fases aquosas (SDFA).Foi observado que os melhores sistemas para purificação da enzima de E. coli foram os formados por PEG 4000, 6000 e 8000/fosfato, fornecendo os mais elevados fatores de purificação da enzima. As enzimas de Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae não foram eficientemente purificadas nestes sistemas sendo insensíveis à alterações do peso molecular do PEG. Portanto, um outro sistema de duas fases aquosas foi desenvolvido contendo um ligante específico, p-aminofenil 1-tio-beta-D-galactopiranosídeo (APGP), acoplado ao PEG para purificar a enzima de Klueveromyces lactis. Uma etapa simples de partição no SDFA formado por 6% APGP-PEG4000 + 12% dextrana T505.000 foi capaz de recuperar 83% da enzima na fase superior do sistema e de aumentar 1,6 vezes o fator de purificação.

Dinámica microbial del suelo asociada a diferentes estrategias de manejo de Phytophthora cinnamomi Rands en aguacate

La marchitez del aguacate es la enfermedad más limitante de este cultivo, cuyo agente causal más relevante es el oomycete Phytophthora cinnamomi Rands. Es por esto que se han desarrollado diferentes estrategias para su manejo integrado, pero aún prevalece el uso de productos químicos, como única medida de manejo, generando impactos negativos en el ambiente y la salud. Uno de los efectos perjudiciales que se ocasiona es la alteración de las poblaciones microbianas en el suelo. Este trabajo estuvo encaminado a conocer la dinámica microbiana del suelo, bajo diferentes estrategias de manejo de esta enfermedad, para lo cual se midió su dinamismo mediante unidades formadoras de colonias (UFC), para hongos, bacterias y actinomicetos, a partir de muestras de suelo y rizósfera de la raíz, bajo incubación en condiciones de anaerobiosis y aerobiosis, además se midió la actividad microbiana total, en condiciones de laboratorio, como complemento se cuantificaron microorganismos como: Trichiderma spp, bacterias formadoras de endosporas (BAFE), celulolíticos, proteolíticos, amilolíticos, solubilizadores de fosfato, fijadores asimbióticos de nitrógeno y promotores del crecimiento, como Pseudomonas spp., fluorescentes. Los resultados encontrados en esta investigación, sugieren que el uso individual y combinado de mantillo orgánico, material compostado de estiércol bovino, enmienda mineral y cascarilla de arroz y la propuesta de integración; incrementan significativamente la población y actividad microbiana aerobia, en la cual se identificaron microorganismos antagonistas como, Trichiderma spp., celulolíticos, Pseudomonas spp. fluorescentes y BAFE.