Quantificação das Bactérias Sólido-Aderidas, Bactérias e Protozoários Líquido-Associados do Rúmen de Bovinos Jovens Alimentados com Amiréia

Foram utilizados quatro bovinos mestiços, castrados, canulados no rúmen com o objetivo de quantificar as bactérias e protozoários líquido-associados, as bactérias sólido-aderidas e relacioná-las com o pH ruminal de bovinos recebendo amiréia dietética (30% de uréia) no concentrado e silagem de milho. Realizaram-se três coletas de conteúdo ruminal, à 1h, às 2h30 e 11h30 após a alimentação. A massa microbiana foi quantificada e qualificada nas diferentes frações das bactérias sólido-aderidas (BSA), bactérias líquido-associadas (BLA) e protozoários líquido-associados (PLA) e seus teores de nitrogênio (N), de matéria seca (MS) e de matéria orgânica (MO), determinados. A população microbiana apresentou crescente contribuição das BSA no decorrer do tempo, o que não ocorreu com BLA e PLA. O teor de MO/MS das BSA também aumentou o tempo 2h30, permanecendo inalterado até 11h30. Os teores de nitrogênio das BSA expressos na matéria orgânica diminuíram em tempos de coleta iguais ou superiores a 2h30, embora os teores de N na matéria seca não apresentassem essa diferença. As relações entre bactéria:protozoário encontradas foram iguais a 1 : 2,1 à 1 h, 2,6: 1 às 2h30 e 2,2: 1 às 11h30 após a alimentação, quando foi observado predomínio de protozoários e bactérias, ambos associados ao líquido ruminal. As quantidades totais e as frações do pool microbiano ruminal não foram influenciadas pelo pH, provavelmente, porque este se manteve sempre acima de 6,39.

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.

Uso da cutina na estimativa das digestões total e parcial de alguns componentes de rações contendo diferentes fontes de nitrogênio, em bovinos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Consumo e digestibilidade aparente total em bovinos sob suplementação com enzimas fibrolíticas

Avaliou-se o efeito da suplementação com enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre o consumo e a digestibilidade aparente total dos nutrientes de dietas compostas de silagem de milho e feno de tifton 85 (Cynodon spp.) cortado aos 90 dias. Oito bovinos (340 kg de PV) fistulados no rúmen foram distribuídos em dois quadrados latinos 4 x 4, em esquema fatorial 2 x 2 (fonte de volumoso e adição ou não de enzimas). O complexo enzimático testado foi proveniente de fonte comercial e extraído dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, sendo fornecido na quantidade de 12 g/animal/dia, misturado à ração total. Não houve efeito da suplementação enzimática sobre o consumo de nutrientes para ambos os volumosos, porém, a adição de enzimas aumentou a digestibilidade total de FDN, FDA e CEL de 36,87; 36,21 e 46,89%, respectivamente, para 41,19; 40,01 e 50,46%, respectivamente.

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.

Estabilidade aeróbia da ração total e de silagens de capim-marandu tratadas com aditivos químicos e bacterianos

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de determinar o efeito da inclusão de aditivo químico e da inoculação de bactérias homo e heterofermentativas sobre a estabilidade aeróbia de silagens de capim-marandu e da ração total. Foram conduzidos três experimentos para avaliação do benzoato de sódio e de dois inoculantes, um contendo Lactobacillus plantarum + Propionibacterium e o segundo Lactobacillus buchneri. Após 60 dias de fermentação, os silos foram abertos e as silagens e a ração total (RT) contendo silagens de capim-marandu foram colocadas em caixas de isopor e transferidas para câmara climática, a 25 ± 1ºC, para determinação das variações de temperatura na ração total e na silagem, das recuperações de MS e das alterações no pH da silagem. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas. Houve perdas de MS e elevação dos teores de pH quando as silagens foram colocadas em condições de aerobiose. A temperatura das silagens e da RT teve discreto aumento durante os seis dias de aeração. O uso de bactérias ou de benzoato de sódio não influenciou a estabilidade aeróbia das silagens.

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.

Perdas de silagens de cana-de-açúcar tratadas com aditivos químicos e bacterianos

Objetivou-se avaliar silagens de cana-de-açúcar tratadas com aditivos químicos (uréia 1,5%; benzoato de sódio 0,1%; ou hidróxido de sódio (NaOH) 1% na matéria natural) combinados ou não com inoculantes (Propionibacterium acidipropionici + Lactobacillus plantarum ou Lactobacillus buchneri). Foram avaliadas 12 silagens: uma controle, sem inoculante e sem aditivo químico; três sem inoculante, mas com um dos aditivos; uma com P. acidipropionici + L. plantarum, sem aditivo químico; três com P. acidipropionici + L. plantarum e um dos aditivos; uma com L. buchneri, sem aditivo químico; e três com L. buchneri e um dos aditivos. Os dados foram analisados em esquema fatorial 4 × 3 com três repetições para cada tratamento. Foram determinadas as perdas ocorridas durante o processo fermentativo nas formas de gases e de efluentes e a recuperação da MS. Durante a exposição aeróbia, determinaram-se a recuperação da MS e a estabilidade aeróbia medida pela variação da temperatura. A associação de L. buchneri e NaOH reduziu as perdas por gases e efluentes e elevou a recuperação da MS. No período após abertura, destacou-se a atuação do benzoato de sódio em manter o pH com variação de apenas 0,1 unidade em cinco dias de exposição aeróbia e dos inoculantes L. buchneri e P. acidipropionici + L. plantarum em prolongar o tempo para elevação da temperatura de 34 horas nas silagens controle para 54 e 50 horas, respectivamente. A ensilagem de cana-de-açúcar requer a inclusão de algum aditivo eficiente no controle das perdas quantitativas durante a fermentação e a exposição aeróbia.

Perfil fermentativo, estabilidade aeróbia e valor nutritivo de silagens de capim-marandu ensilado com aditivos

Com o objetivo de avaliar as perdas em silagem de capim-marandu produzidas com aditivos foram desenvolvidos dois experimentos. No experimento 1, objetivou-se conhecer o perfil de fermentação e a estabilidade aeróbia de quatro silagens: 1) forragem não tratada (Controle); 2) tratada com Lactobacillus plantarum e Propionibacterium; 3) tratada com Lactobacillus buchneri; e 4) tratada com 0,1% de benzoato de sódio. No experimento 2, foram utilizados nove novilhos castrados Nelore (PC de 350 ± 38,9 kg), alocados em três quadrados latinos 3 x 3 para avaliação do consumo e da digestibilidade das rações contendo 85,4% das seguintes silagens de capim-marandu: 1) controle; 2) controle com L. plantarum, Pediococcus acidilactici + enzimas fibrolíticas; e 3) tratamento 2 + L. buchneri. No experimento 1, as silagens apresentaram baixas recuperações de MS durante a fermentação (média de 86%) e os coeficientes de digestibilidade in vitro da matéria seca reduziram de 65,5% (momento da ensilagem) para 50,0% no 60º dia após o fechamento dos silos. No experimento 2, o valor médio de consumo das rações foi de 5,7 kg MS/dia (1,6% PC) e a digestibilidade de 51,6% e não diferiram entre as rações. As silagens apresentaram perdas acentuadas na fase fermentativa e o uso de aditivos não alterou essas perdas. A inoculação com bactérias não influenciou o consumo ou a digestibilidade das rações.

Influência do nitrogênio degradável no rúmen sobre a degradabilidade in situ, os parâmetros ruminais e a eficiência de síntese microbiana em novilhos alimentados com cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da influência de pré-tratamentos de dois resíduos lignocelulósicos (bagaço do pedúnculo de caju e casca de coco) utilizados como substrato na indução à síntese de enzimas celulolíticas

Nowadays generation ethanol second, that t is obtained from fermentation of sugars of hydrolyses of cellulose, is gaining attention worldwide as a viable alternative to petroleum mainly for being a renewable resource. The increase of first generation ethanol production i.e. that obtained from sugar-cane molasses could lead to a reduction of lands sustainable for crops and food production. However, second generation ethanol needs technologic pathway for reduce the bottlenecks as production of enzymes to hydrolysis the cellulose to glucose i.e. the cellulases as well as the development of efficient biomass pretreatment and of low-cost. In this work Trichoderma reesei ATCC 2768 was cultivated under submerged fermentation to produce cellulases using as substrates waste of lignocellulosic material such as cashew apple bagasse as well as coconut bagasse with and without pretreatment. For pretreatment the bagasses were treated with 1 M NaOH and by explosion at high pressure. Enzyme production was carried out in shaker (temperature of 27ºC, 150 rpm and initial medium pH of 4.8). Results showed that T.reesei ATCC 2768 showed the higher cellulase production when the cashew apple bagasse was treated with 1M NaOH (2.160 UI/mL of CMCase and 0.215 UI/mL of FPase), in which the conversion of cellulose, in terms of total reducing sugars, was of 98.38%, when compared to pretreatment by explosion at high pressure (0.853 UI/mL of CMCase and 0.172 UI/mL of Fpase) showing a conversion of 47.39% of total reducing sugars. Cellulase production is lower for the medium containing coconut bagasse treated with 1M NaOH (0.480 UI/mL of CMcase and 0.073 UI/mL of FPase), giving a conversion of 49.5% in terms of total reducing sugars. Cashew apple bagasse without pretreatment showed cellulase activities lower (0.535 UI/mL of CMCase and 0,152 UI/mL of FPase) then pretreated bagasse while the coconut bagasse without pretreatment did not show any enzymatic activity. Maximum cell concentration was obtained using cashew nut bagasse as well as coconut shell bagasse treated with 1M NaOH, with 2.92 g/L and 1.97 g/L, respectively. These were higher than for the experiments in which the substrates were treated by explosion at high pressure, 1.93 g/L and 1.17 g/L. Cashew apple is a potential inducer for cellulolytic enzymes synthysis showing better results than coconut bagasse. Pretreatment improves the process for the cellulolytic enzyme production

Hidrólise de resíduos lignocelulósicos utilizando extrato enzimático celulolítico produzido por Trichoderma reesei atcc 2768

Cellulolytic enzymatic broth by Trichoderma reesei ATCC 2768 cultived in shaker using cashew apple bagasse and coconut shell bagasse, as substrate for fermentation, was used to investigate the enzymatic hydrolysis of these substrates after pre-treatment with 1 M NaOH, wet-oxidation as well as a combination of these treatments. Hydrolysis runs were carried at 125 rpm, 50ºC and initial pH of 4.8 for 108 hours. Enzymatic broth produced using cashew apple bagasse treated with 1M NaOH (1.337 UI/mL CMCase and 0.074 UI/mL FPase), showed after the hydrolysis an initial of 0.094 g of reducing sugar/g of substrate.h with 96% yield of total reducing sugars while for the coconut shell bagasse treated using the alkaline process (0.640 UI/mL CMCase and 0.070 UI/mL FPase) exhibited an initial hydrolysis velocity of 0.025 g of reducing sugar/g of substrate.h with 48% yield of total reducing sugars. For the treatment with wet-oxidation using cashew apple bagasse as substrate enzymatic broth (0.547 UI/mL CMCase) exhibited an initial hydrolysis velocity of 0.014 g of reducing sugars/g of substrate.h with a lower yield about 89% of total reducing sugars compared to the alkaline treatment. Enzymatic broth produced using coconut shell treated by wet-oxidation showed an initial hydrolysis velocity of 0.029 g of reducing sugar/g of substrate.h with 91% yield. However, when the combination of these two treatments were used it was obtained an enzymatic broth of 1.154 UI/mL CMCase and 0.107 FPase for the cashew apple bagasse as well as 0.538 UI/mL CMCase and 0,013 UI/mL de FPase for the coconut shell bagasse. After hydrolysis, initial velocity was 0.029 g of reducing sugar/g of substrate.h. with 94% yield for the cashew apple bagasse and 0.018 g de reducing sugar/g of substrate.h with 69% yield for coconut shell bagasse. Preliminary treatment improves residues digestibility showing good yields after hydrolysis. In this case, cellulose from the residue can be converted into glucose by cellulolytic enzymes that can be used for ethanol production

Controle da pinta preta dos frutos cítricos em cultivo orgânico com agentes de biocontrole e produtos alternativos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Monitoramento em tempo real de processos fermentativos por espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS)

A chemical process optimization and control is strongly correlated with the quantity of information can be obtained from the system. In biotechnological processes, where the transforming agent is a cell, many variables can interfere in the process, leading to changes in the microorganism metabolism and affecting the quantity and quality of final product. Therefore, the continuously monitoring of the variables that interfere in the bioprocess, is crucial to be able to act on certain variables of the system, keeping it under desirable operational conditions and control. In general, during a fermentation process, the analysis of important parameters such as substrate, product and cells concentration, is done off-line, requiring sampling, pretreatment and analytical procedures. Therefore, this steps require a significant run time and the use of high purity chemical reagents to be done. In order to implement a real time monitoring system for a benchtop bioreactor, these study was conducted in two steps: (i) The development of a software that presents a communication interface between bioreactor and computer based on data acquisition and process variables data recording, that are pH, temperature, dissolved oxygen, level, foam level, agitation frequency and the input setpoints of the operational parameters of the bioreactor control unit; (ii) The development of an analytical method using near-infrared spectroscopy (NIRS) in order to enable substrate, products and cells concentration monitoring during a fermentation process for ethanol production using the yeast Saccharomyces cerevisiae. Three fermentation runs were conducted (F1, F2 and F3) that were monitored by NIRS and subsequent sampling for analytical characterization. The data obtained were used for calibration and validation, where pre-treatments combined or not with smoothing filters were applied to spectrum data. The most satisfactory results were obtained when the calibration models were constructed from real samples of culture medium removed from the fermentation assays F1, F2 and F3, showing that the analytical method based on NIRS can be used as a fast and effective method to quantify cells, substrate and products concentration what enables the implementation of insitu real time monitoring of fermentation processes