Cinética da fermentação e taxas de degradação de forrageiras tropicais em diferentes idades de corte estimadas pela técnica de produção de gases in vitro

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

Valor nutritivo do resíduo do processamento do caroço de algodão suplementado com levedura e avaliado em bovinos

O objetivo neste trabalho foi avaliar o consumo, a digestibilidade total e parcial da matéria seca (MS) e dos nutrientes e os parâmetros ruminais de novilhos alimentados com rações à base de resíduo do processamento do caroço de algodão (RPCA) suplementado com levedura seca de cana-de-açúcar. Foram utilizados seis novilhos Nelore canulados no rúmen e duodeno, alimentados com rações compostas de 80% RPCA e 20% concentrado, composto de milho, ureia e levedura nos níveis de 0, 20 ou 40%. O delineamento experimental adotado para análise do consumo e da digestibilidade foi em blocos casualisados e a análise dos parâmetros ruminais foi em parcela subdividida. Os consumos e a digestibilidade de nutrientes não foram influenciados pela suplementação com levedura, fato que pode estar relacionado ao alto valor da fração C do resíduo do processamento do RPCA (44,51% MS) e à baixa fração proteica de lenta degradação da levedura, que impediu a sincronização energia/nitrogênio para maior degradação do resíduo. O pH do líquido ruminal decresceu linearmente nos animais mantidos com as dietas suplementadas com levedura. em todas as dietas, o pH e a concentração de N-NH3 foram adequados para o crescimento microbiano. As concentrações ruminais de acetato, propionato, butirato e ácidos graxos voláteis totais e a relação acetato:propionato não foram influenciadas pela suplementação com levedura. O resíduo do processamento do caroço de algodão é uma opção a ser utilizada no arraçoamento de bovinos.

Produção de metano entérico em pastagens tropicais

Na presente revisão, buscou-se apresentar os principais impactos ambientais causados pela pecuária, sobretudo, em relação às emissões de gases efeito estufa (GEE). Além disso, buscou-se apresentar possíveis formas de mitigar essas externalidades. A criação de bovinos, no Brasil, acontece de forma extensiva, muitas vezes em áreas com pastagem degradada e, portanto, de baixa produtividade. Isso possibilita à atividade uma oportunidade de redução do impacto causado ao meio ambiente, uma vez que ações tomadas, no sentido de melhorar o rendimento animal, devem resultar em um menor consumo de recursos naturais (terra e água) e maior eficiência do sistema digestivo animal. Os principais problemas apontados pelos pesquisadores, no que tange à pecuária extensiva, são o metano emitido pela fermentação entérica dos ruminantes, o óxido nitroso emitido pelos dejetos dos animais em pastejo e o dióxido de carbono trocado pelo solo e vegetação. Muitos fatores influenciam a produção de CH4 entérico dos ruminantes, inclusive o tipo de carboidrato fermentado, o sistema digestivo do animal, a quantidade e o tipo de alimentos consumidos. Diante do exposto, pesquisadores têm desenvolvido tecnologias para reduzir a emissão de metano, através da melhoria das práticas de manejo alimentar, manipulação ruminal, por meio de suplementação com monensina, lipídios, ácidos orgânicos e compostos de plantas. Outras estratégias de redução de metano que foram investigadas são: defaunação e vacinas, que buscam inibir micro-organismos metanogênicos e a metanogênese. Assim, a busca por sistemas de produção eficientes tem sido uma das perspectivas da pecuária mundial para reduzir a emissão de poluentes e intensificar a produção animal.

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.

Fermentação ruminal e produção de metano em bovinos alimentados com feno de capim-tifton 85 e concentrado com aditivos

Objetivou-se avaliar o efeito do uso de monensina, complexo de leveduras, ácidos graxos poliinsaturados e aminoácidos no consumo de matéria seca e nutrientes, na estimativa da digestibilidade ruminal, nos parâmetros de fermentação ruminal (pH, concentração de nitrogênio amoniacal e de ácidos graxos de cadeia curta), na população de protozoários e na produção de metano. Foram utilizados seis bovinos e com peso corporal de 530 ± 15 kg, recebendo complexo de leveduras, ácidos graxos poliinsaturados e aminoácidos (5 g/dia); monensina (5 g/dia); caulim (5 g/dia), usado como controle adicionado à dieta composta de feno de capim-tifton 85 (Cynodon spp.); e concentrado, na relação 80:20. O delineamento experimental adotado para análise do consumo e da digestibilidade foi o de blocos completos casualizados e, para análise dos parâmetros ruminais e da produção de metano, o de parcelas subdivididas. O consumo foi influenciado pelo uso de monensina na dieta, mas não diferiu entre os aditivos. As digestibilidades da matéria seca e dos nutrientes não foram influenciadas pelo fornecimento dos aditivos. A relação acetato:propionato nos animais alimentados com a dieta com monensina foi menor que naqueles que receberam o complexo de leveduras e ácidos graxos poliinsaturados e aminoácidos, diminuindo a perda de energia na forma de metano. O pH e a concentração de nitrogênio amoniacal foram adequados para o crescimento bacteriano. A concentração de metano não é alterada pelo uso dos aditivos testados.

Sobrevivência de fungos fitopatogênicos habitantes do solo, em microcosmo, simulando solarização com prévia incorporação de materiais orgânicos

Os fungos fitopatogênicos habitantes do solo podem sobreviver por vários anos nesse ambiente por meio de estruturas de resistência, causando perdas em muitas culturas, por vezes, inviabilizando o pleno aproveitamento de vastas áreas agrícolas. O uso de materiais orgânicos no solo consorciado com a técnica de solarização propicia a retenção de compostos voláteis fungitóxicos emanados da rápida degradação dos materiais e que são letais a vários fitopatógenos. O objetivo deste experimento foi à prospecção de novos materiais orgânicos que produzissem voláteis fungitóxicos capazes de controlar fungos fitopatogênicos habitantes do solo, em condições de associação com a simulação da técnica de solarização (microcosmo). Portanto, o presente trabalho consistiu de seis tratamentos (Solarizado; Solarizado+Brócolos; Solarizado+Eucalipto; Solarizado+Mamona; Solarizado+Mandioca e Laboratório) e cinco períodos (0, 7, 14, 21 e 28 dias) para avaliar a sobrevivência de quatro fungos de solo (Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2; Macrophomina phaseolina; Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii). em cada uma das duas câmaras de vidro (microcosmo) por dia avaliado continha uma bolsa de náilon contendo as estruturas de resistência de cada fitopatógeno. Estruturas dos fitopatógenos foram mantidas também em condições de laboratório como referencial de controle. Todos os materiais quando associados à simulação da solarização propiciaram o controle de todos os fitopatógenos estudados, entretanto, foi observado variação no controle dos fungos. O tratamento que apenas simulou a solarização não controlou nenhum fitopatógeno.

Fermentação alcoólica utilizando líquido da casca de coco verde como fonte de nutrientes

The liquid of the rind of green coconut (LCCV), an effluent stream from the industrial processing of green coconut rind, is rich in sugars and is a suitable feedstock for fermentation. The first step of this study was to evaluate the potential of natural fermentation of LCCV. As the literature did not provide any information about LCCV and due to the difficulty of working with such an organic effluent, the second step was to characterize the LCCV and to develop a synthetic medium to explore its potential as a bioprocess diluent. The third step was to evaluate the influence of initial condensed and hydrolysable tannins on alcoholic fermentation. The last step of this work was divided into several stages: in particular to evaluate (1) the influence of the inoculum, temperature and agitation on the fermentation process, (2) the carbon source and the use of LCCV as diluent, (3) the differences between natural and synthetic fermentation of LCCV, in order to determine the best process conditions. Characterization of LCCV included analyses of the physico-chemical properties as well as the content of DQO, DBO and series of solids. Fermentation was carried out in bench-scale bioreactors using Saccharomyces cerevisiae as inoculum, at a working volume of 5L and using 0.30% of soy oil as antifoam. During fermentations, the effects of different initial sugars concentrations (10 - 20%), yeast concentrations (5 and 7.5%), temperatures (30 - 50°C) and agitation rates (400 and 500 rpm) on pH/sugars profiles and ethanol production were evaluated. The characterization of LCCV demonstrated the complexity and variability of the liquid. The best conditions for ethanol conversion were (1) media containing 15% of sugar; (2) 7.5% yeast inoculum; (3) temperature set point of 40°C and (4) an agitation rate of 500 rpm, which resulted in an ethanol conversion rate of 98% after 6 hours of process. A statistical comparison of results from natural and synthetic fermentation of LCCV showed that both processes are similar

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

Efeito de variáveis de processo no tempo de fermentação e na concentração das dicetonas vicinais totais

Among the main challenges in the beer industrial production is the market supply at the lowest cost and high quality, in order to ensure the expectations of customers and. consumers The beer fermentation stage represents approximately 70% of the whole time necessary to its production, having a obligatoriness of strict process controls to avoid becoming bottleneck in beer production. This stage is responsible for the formation of a series of subproducts, which are responsible for the composition of aroma/bouquet existing in beer and some of these subproducts, if produced in larger quantities, they will confer unpleasant taste and odor to the final product. Among the subproducts formed during the fermentation stage, total vicinal diketones is the main component, since it is limiting for product transfusion to the subsequent steps, besides having a low perception threshold by the consumer and giving undesirable taste and odor. Due to the instability of main raw materials quality and also process controls during fermentation, the development of alternative forms of beer production without impacting on total fermentation time and final product quality is a great challenge to breweries. In this work, a prior acidification of the pasty yeast was carried out, utilizing for that phosphoric acid, food grade, reducing yeast pH of about 5.30 to 2.20 and altering its characteristic from flocculent to pulverulent during beer fermentation. An increase of six times was observed in amount of yeast cells in suspension in the second fermentation stage regarding to fermentations by yeast with no prior acidification. With alteration on two input variables, temperature curve and cell multiplication, which goal was to minimize the maximum values for diketones detected in the fermenter tank, a reduction was obtained from peak of formed diacetyl and consequently contributed to reduction in fermentation time and total process time. Several experiments were performed with those process changes in order to verify the influence on the total fermentation time and total vicinal diketones concentration at the end of fermentation. This experiment reached as the best production result a total fermentation time of 151 hours and total vicinal diketone concentration of 0.08 ppm. The mass of yeast in suspension in the second phase of fermentation increased from 2.45 x 106 to 16.38 x 106 cells/mL of yeast, which fact is key to a greater efficiency in reducing total vicinal diketones existing in the medium, confirming that the prior yeast acidification, as well as the control of temperature and yeast cell multiplication in fermentative process enhances the performance of diketones reduction and consequently reduce the total fermentation time with diketones concentration below the expected value (Max: 0.10 ppm)

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)