Composição química e digestibilidade da vagem de algarobeira (prosopis juliflora, (sw) dc) submetida a diferentes tratamentos térmicos

The ground pods of mesquite (GPM) was submitted to different thermal treatments for two hours after wanted temperature stabilization, for making of the treatments: A = ground pods of mesquite without heat treatment (approximately 30 degrees C); B = The ground pods of mesquite treated at 60 degrees C; C = The ground pods of mesquite treated at 80 degrees C; D = The ground pods of mesquite treated at 100 degrees C and E = The ground pods of mesquite treated at 120 degrees C. Soon after, samples were collected for accomplishment for chemical analyses and in vitro digestibility. A completely randomized design with three replications was utilized. The DM, CP, NFE, CF, ADF, celluloses, lignin, ash and CE values, did not were affected (P>0.05) by temperature. It was observed a quadratic effect (P<0.01) on the contents of EE, decreasing linear effect (P<0.01) on the CC and increasing linear effect on the NDF (P<0.01) and Hemicellulose (P<0.05) contents. The in vitro dry matter digestibility and the in vitro organic matter digestibility were not affected (P>0.05) by temperature. on the other hand the in vitro protein digestibility level, showed a quadratic effect (P<0.05), decreasing after 54 degrees C.

Avaliação de indicadores internos em ensaios de digestibilidade

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Qualidade do Feno de Brachiaria decumbens Stapf. Submetido ao Tratamento com Amônia Anidra ou Uréia

O experimento foi conduzido na fazenda Pedrões, no município de Uberaba-MG, para avaliar a qualidade do feno de Brachiaria decumbens enfardado após a queda de sementes. Os fenos foram submetidos aos seguintes tratamentos: feno não tratado, feno tratado com amônia anidra (3,0% NH3 na MS), feno tratado com uréia (5,0% na MS). A composição química, a digestibilidade dos fenos e o desempenho de novilhos foram avaliados usando um delineamento em blocos completos casualisados com três tratamentos e seis repetições. A amonização utilizando NH3 ou uréia aumentou o conteúdo de proteína bruta e a DIVMS. O tratamento com NH3 reduziu os conteúdos de FDN e FDA, e a aplicação de uréia reduziu os conteúdos de hemicelulose e lignina. A amonização não afetou os valores de nitrogênio insolúvel em detergente neutro e nitrogênio insolúvel em detergente ácido. Novilhos recebendo feno de brachiaria e farelo de soja (1,08 kg/dia de MS), feno tratado com amônia e milho grão (1,14 kg/dia de MS) e feno tratado com uréia e milho grão (1,14 kg/dia de MS) apresentaram consumo de MS de 1,97; 2,23 e 1,90% do peso vivo e ganhos de peso de 0,60; 0,53 e 0,37 kg/dia, e conversão alimentar 10,8; 12,8 e 16,9 kg MS/kg de ganho de peso, respectivamente.

Avaliação de fontes de urease na amonização de fenos de Brachiaria brizantha com dois teores de umidade

O efeito da amonização com uréia (5,0% matéria seca) do feno de Brachiaria brizantha, com dois teores de umidade (15 ou 30% de umidade), associado a três fontes de urease (feno de capim Brachiaria decumbens, capim-elefante [Pennisetum purpureum] e leucena [Leucaena leucocephala]), foi avaliado. Foram determinados os teores de proteína bruta (PB), fração solúvel (A), frações de proteína verdadeira solúvel e insolúvel em borato fosfato (B1 e B2), fração de proteína potencialmente degradável (B3) e fração da proteína insolúvel em detergente ácido (C). Avaliaram-se os teores de fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), celulose (CEL), hemicelulose (HEM) e lignina (LIG) e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS). O delineamento experimental foi o de blocos inteiramente casualizados, com 10 tratamentos (dois controles, 15 e 30% umidade, sem uréia e sem urease; dois controles, 15 e 30% umidade, com uréia e sem urease; seis combinações de fontes de urease e conteúdo de umidade) e três repetições. A amonização dos fenos com diferentes conteúdos de umidade, associados a fontes de urease, aumentou os teores de PB e da fração A, mas não afetou B1 e B2. Contudo, as frações B3 e C diminuíram em reposta à amonização. A aplicação de uréia nos fenos de 30% de umidade, associados ou não a fontes de urease, diminuiu os teores de FDN. A adição de fontes de urease não alterou os teores dos constituintes da parede celular, quando comparada aos tratamentos amonizados com uréia. Os tratamentos aplicados não proporcionaram efeitos consistentes sobre os teores de FDA e de CEL dos fenos e não afetaram os teores de LIG. A aplicação de uréia associada a 15 ou 30% de umidade foi favorável para aumentar o nitrogênio solúvel do feno de Brachiaria brizantha e diminuir o nitrogênio indisponível para o ruminante.

Consumo e digestibilidade total e parcial de dietas utilizando farelo de girassol e três fontes de energia em novilhos confinados

Avaliaram-se o consumo alimentar, a digestibilidade parcial e total e o balanço de nitrogênio, em novilhos confinados. Foram utilizados três novilhos de corte cruzados, canulados no rúmen e no duodeno, distribuídos em dois delineamentos em quadrado latino 3 x 3. As dietas experimentais foram constituídas de 60% de silagem de milho, tendo como fonte de proteína o farelo de girassol e, como fonte de energia, o milho (MI). O milho foi substituído parcialmente pela casca de soja (CS) ou pelo farelo de gérmen de milho (FGM). Quatro indicadores internos (lignina e FDA, FDN e lignina indigestíveis) foram submetidos a 144 horas de digestão in vitro, para estimativa da digestibilidade parcial e total das dietas. Houve maior ingestão dos componentes fibrosos na dieta CS, porém não foi observado efeito sobre o consumo de matéria seca. A lignina subestimou significativamente a digestibilidade. A utilização da FDAi, FDNi e lignina-i para estimar a digestibilidade total é viável, no entanto, a FDAi e lignina-i não estimaram adequadamente as digestibilidades parciais. Houve efeito significativo na digestibilidade ruminal da FDA, com valores mais elevados para CS e semelhantes para FGM, em relação à dieta MI. A digestibilidade total da FDA foi maior na dieta CS, porém, as digestibilidades dos demais componentes não foram afetadas pelas diferentes fontes energéticas. Não houve diferença significativa para a digestibilidade da energia e nos valores obtidos de NDT, com média de 61,5%. A casca de soja e o farelo de gérmen de milho, em substituição parcial do milho, mostraram-se fontes alternativas satisfatórias para a inclusão na dieta de bovinos.

Avaliação da queima e da adição de milho desintegrado com palha e sabugo na ensilagem de cana-de-açúcar

Neste trabalho, avaliou-se a fermentação da cana-de-açúcar queimada, ensilada com ou sem uso de aditivo seco. Os tratamentos (seis no total) consistiram da silagem de cana crua ou queimada, adicionada de 0, 50 ou 100 g/kg de milho desintegrado com palha e sabugo (MDPS), com base no peso verde da forragem. Foram determinados os teores de MS, PB, nitrogênio insolúvel em detergente ácido (NIDA), FDN, FDA, celulose, hemicelulose e lignina. Na avaliação das características fermentativas, foram determinados os valores de carboidratos solúveis, o poder tamponante, o pH e as concentrações de nitrogênio amoniacal e etanol. Como características microbiológicas, avaliou-se o desenvolvimento de leveduras. A inclusão de MDPS elevou os teores de MS e reduziu discretamente os teores de N-NH3 e etanol das silagens, não ocasionando efeito nos valores de pH e na população de leveduras. A presença do fogo reduziu a concentração de MS das silagens, elevou os teores de etanol e leveduras e diminuiu os teores de N-NH3. A fermentação etanólica durante a ensilagem não foi controlada com a inclusão de aditivo seco ou com o uso do fogo.

Associação entre aditivos químicos e bacterianos na ensilagem de cana-de-açúcar

Objetivou-se avaliar a ensilagem de cana-de-açúcar tratada com três aditivos químicos (uréia 1,5%, benzoato de sódio 0,1% e hidróxido de sódio 1%) mais o grupo controle e duas inoculações (Propionibacterium acidipropionici + Lactobacillus plantarum e Lactobacillus buchneri), em um esquema fatorial 4 x 3 com três repetições para cada tratamento. Avaliou-se o valor nutritivo da forragem antes da ensilagem, após a abertura dos silos e após a exposição aeróbia. As associações de P. acidipropionici ou L. buchneri com NaOH, em comparação ao grupo controle, possibilitaram melhor preservação dos teores de MS (32,2 e 33,5 vs 27,4%, respectivamente), FDN ( 53,4; 55,7 vs 75,3%), FDA (39,5; 44,3 vs 48,7%), lignina (6,6; 7,1 vs 8,1%) e CNF (33,8; 31,7 vs 14,9%) e, conseqüentemente, propiciaram os maiores valores de DIVMS (60,3; 63,2 vs 35,1%). Esses valores podem ser atribuídos ao controle das leveduras pelos efeitos da associação dos aditivos. A ensilagem de cana-de-açúcar requer de forma contundente a inclusão de aditivo.

Óxido de cálcio como aditivo na ensilagem de cana-de-açúcar

Foram avaliados os efeitos do óxido de cálcio aplicado no momento da ensilagem nas doses de 0,5; 1 e 2% sobre a composição química de silagens de cana-de-açúcar durante a fermentação e pós-abertura. Antes da ensilagem, doses crescentes de óxido promoveram redução dos teores de FDN, FDA e lignina e aumento da hemicelulose e da digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS). No momento da abertura dos silos, os teores de FDN e FDA foram superiores aos observados antes da ensilagem e menores nas silagens com doses mais altas de aditivo. Nesta mesma fase, quanto maior o nível do aditivo maior a DIVMS. do momento da abertura ao 3º dia, não houve alteração significativa nos teores de PB, FDN, FDA, lignina e hemicelulose ou na DIVMS. O teor de FDN das silagens controle e com 0,5% de aditivo aumentou do 3º ao 6º dia. Silagens com 0,5% de cal tiveram aumento do teor de FDN também do 6c ao 9ºdia, enquanto, nas silagens com 1% de cal, esse aumento ocorreu do 3º ao 9º dia e, nas silagens com 2%, não houve alteração após abertura. Na silagem com 2% de óxido de cálcio, a maior recuperação de matéria seca digestível verdadeira e de CNF ocorreu na ensilagem e, naquelas com 1 e 2% de aditivo, após a abertura do silo. A adição de cal virgem reduziu o teor de FDN das silagens em todos os momentos e manteve o teor de FDN mais estável após abertura.

Eucalyptus ESTs involved in mechanisms against plant pathogens and environmental stresses

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Velocidade de hidratação em função de características do tegumento de sementes de soja de diferentes cultivares e localidades

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise química da madeira e casca de diferentes tipos de eucalipto antes e durante o cultivo de shiitake em toras

Avaliaram-se a composição química da madeira e da casca de sete espécies (E. saligna E. grandis, E. urophylla, E. camaldulensis, E. citriodora, E. paniculata e E. pellita) e três clones de eucalipto (híbridos de E. grandis x E. urophylla), antes e durante o cultivo das linhagens LE-95/01 e LE-96/18 de shiitake (Lentinula edodes), em toras. Cada linhagem de shiitake foi inoculada em nove toras de cada tipo de eucalipto com 1 m de comprimento e 9 a 14 cm de diâmetro. Assim, o delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 20 tratamentos e nove repetições, sendo cada repetição correspondente a uma tora. As toras foram mantidas em estufa climatizada, com temperatura de 25 ºC ± 5 e umidade relativa do ar entre 60-80%, durante 12 meses. Para a determinação da composição química da madeira, analisaram-se cunhas de discos e cascas de eucalipto recém-cortadas (sem inoculação das linhagens de L. edodes) e cunhas de discos e cascas retirados de toras já inoculadas com as linhagens de L. edodes após oito meses de incubação. Os resultados mostraram diferenças nos teores de holocelulose, lignina e extrativos totais na madeira e casca após o corte e depois de oito meses de incubação nas espécies e clones de eucalipto; o maior índice de decomposição da holocelulose na madeira, ao longo do tempo, ocorreu no E. saligna (5,5%), indicando, assim, ser o mais favorável para o desenvolvimento micelial do L. edodes. Já na casca aconteceu no clone 24 (22,2%). O E. camaldulensis apresentou o maior índice de decomposição da lignina na madeira (6,8%), ao longo do tempo. Já na casca, entre os eucaliptos testados, o E. grandis sofreu a maior decomposição de lignina (21,9%); o L. edodes degradou muito mais a holocelulose e lignina da casca que da madeira, tornando evidente a importância da casca; a casca da maioria dos tipos de eucaliptos apresentou menor teor de holocelulose, maior teor de extrativos totais e teores de lignina semelhantes ou superiores quando comparados com a madeira. O fator tipo de eucalipto (espécies e clones) teve maior efeito que o fator linhagem de L. edodes na degradação da holocelulose e lignina.

Estudo da influência da temperatura na degradação termoquímica da biomassa de avelós

The bio-oil obtained from the pyrolysis of biomass has appeared as inter-esting alternative to replace fossil fuels. The aim of this work is to evaluate the influence of temperature on the yield of products originating from the pyrolysis process of the powder obtained from the dried twigs of avelós (Euphorbia tirucalli), using a rotating cylinder reactor in laboratory scale. The biomass was treated and characterized by: CHNS, moisture, volatiles, fixed carbon and ashes, as well as evaluation of lignin, cellulose and hemicellulose, besides other instrumental techniques such as: FTIR, TG/DTG, DRX, FRX and MEV. The activation energy was evaluated in non-isothemichal mode with heating rates of 5 and 10 oC/min. The obtained results showed biomass as feedstock with potential for biofuel production, because presents a high organic matter content (78,3%) and fixed-carbon (7,11%). The activation energy required for the degradation of biomass ranged between 232,92 392,84 kJ/mol, in the temperature range studied and heating rate of 5 and 10°C/min. In the pyrolysis process, the influence of the reaction temperature was studied (350-520 ° C), keeping constant the other variables, such as, the flow rate of carrier gas, the centrifugal speed for the bio-oil condensationa, the biomass flow and the rotation of the reactor. The maximum yield of bio-oil was obtained in the temperature of 450°C. In this temperature, the results achieved where: content of bio-oil 8,12%; char 32,7%; non-condensed gas 35,4%; losts 23,8%; gross calorific value 3,43MJ/kg; pH 4,93 and viscosity 1,5cP. The chromatographic analysis of the bio-oil produced under these conditions shows mainly the presence of phenol (17,71%), methylciclopentenone (10,56%) and dimethylciclopentenone (7,76%)

Produção de enzimas por fungos em fermentação semi-sólida utilizando bagaço de coco e pedúnculo de caju como substratos

The production of enzymes by microorganisms using organic residues is important and it can be associated with several applications such as food and chemical industries and so on. The objective of this work is the production of CMCase, Xylanase, Avicelase and FPase enzymes by solid state fermentation (SSF) using as substrates: bagasse of coconut and dried cashew stem. The microorganisms employed are Penicillium chrysogenum and an isolated fungus from the coconut bark (Aspergillus fumigatus). Through the factorial design methodology and response surface analysis it was possible to study the influence of the humidity and pH. For Penicillium chrysogenum and the isolated fungus, the coconut bagasse was used as culture medium. In another fermentation, it was used the mixture of coconut bagasse and cashew stem. Fermentations were conducted using only the coconut bagasse as substrate in cultures with Penicillium chrysogenum fungus and the isolated one. A mixture with 50% of coconut and 50% of cashew stem was employed only for Penicillium chrysogenum fungus, the cultivation conditions were: 120 hours at 30 °C in BOD, changing humidity and pH values. In order to check the influence of the variables: humidity and pH, a 2 2 factorial experimental design was developed, and then two factors with two levels for each factor and three repetitions at the central point. The levels of the independent variables used in ascending order (-1, 0, +1), to humidity, 66%, 70.5% and 75% and pH 3, 5 and 7, respectively. The software STATISTICA TM (version 7.0, StatSoft, Inc.) was used to calculate the main effects of the variables and their interactions. The response surface methodology was used to optimize the conditions of the SSF. A chemical and a physic-chemical characterization of the coconut bagasse have determined the composition of cellulose (%) = 39.09; Hemicellulose (%) = 23.80, Total Lignin (%) = 36.22 and Pectin (%) = 1.64. To the characterization of cashew stem, the values were cellulose (g) = 15.91 Hemicellulose (%) = 16.77, Total Lignin (%) = 30.04 and Pectin (%) = 15.24. The results indicate the potential of the materials as substrate for semisolid fermentation enzyme production. The two microorganisms used are presented as good producers of cellulases. The results showed the potential of the fungus in the production of CMCase enzyme, with a maximum of 0.282 UI/mL and the Avicelase enzyme the maximum value ranged from 0.018 to 0.020 UI/ mL, using only coconut bagasse as substrate. The Penicillium chrysogenum fungus has showed the best results for CMCase = 0.294 UI/mL, FPase = 0.058 UI/mL, Avicelase = 0.010 UI/mL and Xylanase = 0.644 UI/ mL enzyme, using coconut bagasse and cashew stem as substrates. The Penicllium chrysogenum fungus showed enzymatic activities using only the coconut as substrate for CMCase = 0.233 UI/mL, FPase = 0.031 to 0.032 UI/ mL, Avicelase = 0.018 to 0.020 UI/mL and Xylanase = 0.735 UI/ mL. Thus, it can be concluded that the used organisms and substrates have offered potential for enzyme production processes in a semi-solid cultivation

Palma forrageira (Opuntia ficus indica e Nopalea cochenillifera) como matéria-prima para produção de etanol celulósico e enzimas celulolíticas

The need for new sources of energy and the concern about the environment have pushed the search for renewable energy sources such as ethanol. The use of lignocellulosic biomass as substrate appears as an important alternative because of the abundance of this raw material and for it does not compete with food production. However, the process still meets difficulties of implementation, including the cost for production of enzymes that degrade cellulose to fermentable sugars. The aim of this study was to evaluate the behavior of the species of cactus pear Opuntia ficus indica and Nopalea cochenillifera, commonly found in northeastern Brazil, as raw materials for the production of: 1) cellulosic ethanol by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process, using two different strains of Saccharomyces cerevisiae (PE-2 and LNF CA-11), and 2) cellulolytic enzymes by semi-solid state fermentation (SSSF) using the filamentous fungus Penicillium chrysogenum. Before alcoholic fermentation process, the material was conditioned and pretreated by three different strategies: alkaline hydrogen peroxide, alkaline using NaOH and acid using H2SO4 followed by alkaline delignification with NaOH. Analysis of composition, crystallinity and enzymatic digestibility were carried out with the material before and after pretreatment. In addition, scanning electron microscopy images were used to compare qualitatively the material and observe the effects of pretreatments. An experimental design 2² with triplicate at the central point was used to evaluate the influence of temperature (30, 40 and 45 °C) and the initial charge of substrate (3, 4 and 5% cellulose) in the SSF process using the material obtained through the best condition and testing both strains of S. cerevisiae, one of them flocculent (LNF CA-11). For cellulase production, the filamentous fungus P. chrysogenum was tested with N. cochenillifera in the raw condition (without pretreatment) and pretrated hydrothermically, varying the pH of the fermentative medium (3, 5 and 7). The characterization of cactus pear resulted in 31.55% cellulose, 17.12% hemicellulose and 10.25% lignin for N. cochenillifera and 34.86% cellulose, 19.97% hemicellulose and 15.72% lignin for O. ficus indica. It has also been determined, to N. cochenillifera and O. ficus indica, the content of pectin (5.44% and 5.55% of calcium pectate, respectively), extractives (26.90% and 9.69%, respectively) and ashes (5.40% and 5.95%). Pretreatment using alkaline hydrogen peroxide resulted in the best cellulose recovery results (86.16% for N. cochenillifera and 93.59% for O. ficus indica) and delignification (48.79% and 23.84% for N. cochenillifera and O. ficus indica, respectively). This pretreatment was also the only one which did not increase the crystallinity index of the samples, in the case of O. ficus indica. However, when analyzing the enzymatic digestibility of cellulose, alkali pretreatment was the one which showed the best yields and therefore it was chosen for the tests in SSF. The experiments showed higher yield of conversion of cellulose to ethanol by PE-2 strain using the pretreated N. cochenillifera (93.81%) at 40 °C using 4% initial charge of cellulose. N. cochenillifera gave better yields than O. ficus indica and PE-2 strain showed better performance than CA-11. N. cochenillifera proved to be a substrate that can be used in the SSSF for enzymes production, reaching values of 1.00 U/g of CMCase and 0.85 FPU/g. The pretreatment was not effective to increase the enzymatic activity values

Estudo da influência da temperatura na degradação termoquímica da biomassa de avelós (euphorbia tirucalli Linn)

The bio-oil obtained from the pyrolysis of biomass has appeared as inter-esting alternative to replace fossil fuels. The aim of this work is to evaluate the influence of temperature on the yield of products originating from the pyrolysis process of the powder obtained from the dried twigs of avelós (Euphorbia tirucalli), using a rotating cylinder reactor in laboratory scale. The biomass was treated and characterized by: CHNS, moisture, volatiles, fixed carbon and ashes, as well as evaluation of lignin, cellulose and hemicellulose, besides other instrumental techniques such as: FTIR, TG/DTG, DRX, FRX and MEV. The activation energy was evaluated in non-isothemichal mode with heating rates of 5 and 10 oC/min. The obtained results showed biomass as feedstock with potential for biofuel production, because presents a high organic matter content (78,3%) and fixed-carbon (7,11%). The activation energy required for the degradation of biomass ranged between 232,92 392,84 kJ/mol, in the temperature range studied and heating rate of 5 and 10°C/min. In the pyrolysis process, the influence of the reaction temperature was studied (350-520 ° C), keeping constant the other variables, such as, the flow rate of carrier gas, the centrifugal speed for the bio-oil condensationa, the biomass flow and the rotation of the reactor. The maximum yield of bio-oil was obtained in the temperature of 450°C. In this temperature, the results achieved where: content of bio-oil 8,12%; char 32,7%; non-condensed gas 35,4%; losts 23,8%; gross calorific value 3,43MJ/kg; pH 4,93 and viscosity 1,5cP. The chromatographic analysis of the bio-oil produced under these conditions shows mainly the presence of phenol (17,71%), methylciclopentenone (10,56%) and dimethylciclopentenone (7,76%)