Teses e dissertações

A humanidade discute a preservação ambiental, que é um desafio frente ao desenvolvimento há pelo menos um século. Nas últimas décadas o setor agrícola tem buscado criar novas práticas que aliam sustentabilidade ambiental com altos índices de produtividade e de qualidade dos alimentos. Os inoculantes são um exemplo de bioinsumo de aplicação agrícola que reúnem essas características, garantindo produtividade elevada com redução no uso de fertilizantes químicos, altamente poluentes. O Brasil tem se destacado no uso de inoculantes em diversas culturas, como a soja, o feijão e o milho. Por décadas, os inoculantes usados no país eram à base de rizóbios para leguminosas mas, há pouco mais de uma década, entraram e ganharam mercado inoculantes com as estirpes Ab-V5 (=CNPSo 2083) e Ab-V6 (=CNPSo 2084) da bactéria promotora do crescimento de plantas (BPCP) Azospirillum brasilense. Contudo, ainda há poucos estudos sobre esses inoculantes. Para garantir um bom desempenho do inoculante é necessário que as células estejam viáveis e em uma concentração elevada. Diante disso, pesquisadores e produtores têm questionado se o tratamento de sementes com agrotóxicos, prática comum e, na maioria dos casos, indispensável para a proteção contra pragas e doenças, poderia interferir nos resultados da inoculação. Os objetivos deste trabalho foram descrever aspectos importantes referentes à tecnologia da inoculação e avaliar os impactos que o tratamento de sementes com agrotóxicos pode causar às células de A. brasilense e, consequentemente, na sua contribuição à agricultura. O primeiro trabalho, uma revisão, descreve o cenário mundial de uso de inoculantes nas mais diversas culturas, os microrganismos utilizados e técnicas de inoculação. Na segunda revisão foram discutidos os principais estudos realizados no Brasil, a situação comercial atual e as expectativas sobre o uso das estirpes Ab-V5 e Ab-V6 como inoculantes nas diversas culturas. O terceiro trabalho constou no desenvolvimento de uma nova metodologia para verificar a recuperação de células viáveis de A. brasilense em sementes de milho inoculadas, imprescindível para a avaliação dos efeitos do tratamento de sementes com agrotóxicos. No quarto trabalho, a nova metodologia foi aplicada e foram descritos os efeitos que o uso de agrotóxicos pode desencadear no desenvolvimento inicial e na morfologia das raízes de milho inoculado ou não com A. brasilense. No quinto trabalho foram revisados e discutidos trabalhos relatando níveis de compatibilidade ou incompatibilidade entre inoculantes e agrotóxicos (fungicidas, inseticidas e herbicidas). Os resultados obtidos evidenciaram a relevância crescente que os inoculantes microbianos vêm adquirindo na agricultura nacional e internacional, e o impacto positivo que, em uma década de uso, as estirpes Ab-V5 e Ab-V6 promoveram tanto em leguminosas, como em gramíneas. Contudo, os resultados indicam também que agrotóxicos utilizados no tratamento de sementes representam uma ameaça aos benefícios que podem ser obtidos pela inoculação com Azospirillum, afetando negativamente desde a sobrevivência das células, ao desenvolvimento radicular e rendimento das culturas. Em cada um dos cinco estudos são sugeridas pesquisas futuras e estratégias para incrementar a contribuição dos inoculantes na agricultura brasileira.
A quantidade de resíduos agroindustriais reflete em um grande impacto ambiental e esse fato requer a elaboração de estratégias de reaproveitamento. Resíduos podem ser utilizados como matéria prima para obtenção de novos produtos, entre eles, o ácido cítrico (AC), que possui um amplo espectro de aplicação. No setor industrial, a maioria do AC é obtida por processos fermentativos utilizando Aspergillus niger. Aspergillus welwitschiae também se destaca quanto ao potencial de produção de AC, e linhagens mutantes vêm sendo obtidas e avaliadas quanto ao potencial produtor deste ácido. O presente estudo, avaliou o potencial de produção de AC por linhagens de A. welwitschiae selvagem e mutantes, a partir de resíduos agroindustriais. Inicialmente foram avaliadas as linhagens de A. welwitschiae UELAs 15.262 (selvagem) e UELAs 15.262/35 (mutante), utilizando como substrato resíduos de cana-de-açúcar com solução nutritiva. Sob tais condições houve maior produção de AC (0,47 g/L) por A. welwitschiae UELAs 15.262/35, no quinto dia de fermentação. O mesmo processo fermentativo foi conduzido sem solução nutritiva, sendo obtida a maior produção de AC (0,64 g/L) no terceiro dia de fermentação por A. welwitschiae UELAs 15.262. Os demais processos fermentativos foram obtidos com mistura de resíduos de cana-de-açúcar com laranja e cana-de-açúcar com malte. A maior produção de AC (0,5 g/L) obtida no terceiro dia de fermentação, a partir dos resíduos de cana-de-açúcar com malte ocorreu por ambas linhagens de A. welwitschiae, enquanto que a partir de resíduos de cana-de-açúcar com laranja, ocorreu a produção de AC (0,29 g/L) somente por A. welwitschiae UELAs 15.262/35. O resíduo de cana-de-açúcar foi o melhor substrato para produção de AC. No entanto, a linhagem mutante UELAs 15.262/35 sob tais condições, não proporcionou maior produção de AC. Sendo assim, outras três linhagens mutantes de A. welwitschiae foram avaliadas sob as mesmas condições e A. welwitschiae UELAs 15.262/30 apresentou maior potencial produtor de AC (1,0 g/L) em resíduo de cana-de-açúcar, no primeiro dia de fermentação. A quantidade de açúcares redutores diminuiu ao longo na fermentação com resíduo de cana-de-açúcar e solução nutritiva, o mesmo aconteceu nos processos com a mistura de resíduos de laranja e de malte. Já na fermentação com resíduo de cana-de-açúcar os açúcares redutores aumentaram com o passar dos dias. As atividades de celulases foram detectadas em maiores quantidades nos últimos dias do processo fermentativo, com exceção de A. welwitschiae UELAs 15.262/30 e UELAs 15.262/50, cuja maior atividade de celulases foi encontrado no primeiro dia de fermentação. Foi possível concluir que a linhagem de UELAs 15.262/30 apresentou melhor potencial de produção de AC a partir de resíduo de cana-de-açúcar. Esses resultados demonstraram o potencial de produção de AC por linhagens de A. welwitschiae a partir de resíduos agroindustriais.