Otimização dos parâmetros de produção de biomassa de Azospirillum amazonense (BR- 11145) para incorporação em inoculantes agrícolas
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2013 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ |
| Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13419 |
Resumo: | O Azospirillum amazonense é uma rizobactéria gram-negativa associada a diversas gramíneas. Esse microrganismo proporciona o crescimento vegetal devido à sua capacidade de sintetizar vários fitormônios (AIA), sideróforos, polissacarídeos úteis às plantas e atualmente compõe o inoculante misto para a cana de açúcar da EMBRAPA. O presente trabalho teve como objetivo selecionar e otimizar meios de cultura, otimizar parâmetros de processamento para o cultivo em escala piloto do A. amazonense BR-11145, além de substituir as fontes de carbono a fim de se alcançar um meio reprodutível de baixo custo. Efetuou-se o screening dos componentes do meio Dextrose Yeast Glucose Sucrose modificado – DYGS realizado em incubador rotativo a 30°C e 150rpm por meio de 4 planejamentos fatoriais fracionados (27-3, dois 26-3 e 25-2) em três níveis diferentes de fonte de carbono, nitrogênio e minerais (regular, +50% e -50% em massa). Foi obtido um meio simplificado (em g L-1: glicose, 5,0; extrato de levedura, 3,0; K2HPO4, 0,25; MgSO4, 0,75 e micronutrientes 4,0 ml/L) a R$ 1,70 por litro, 1/3 do valor do meio DYGS modificado e possuindo uma capacidade de produção de biomassa celular aproximadamente 1,5 maior. Em um biorreator, foi executado um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 a partir do qual foi definida a melhor condição de cultivo: temperatura de 35°C, agitação de 250rpm e aeração de 8,0 Lpm. A cinética do processo foi estudada utilizando três fontes de carbono obtendo-se os parâmetros descritos a seguir: glicose a 10 g/L (X = 5,737 g/L, PX = 0,315 g/L.h, µx = 1,253, CI = 31,79 mM, PCI = 1,257 mM.h-1); glicerol a 10 g/L (X = 7,136 g/L, PX = 0,471 g/L.h, µx = 1,482, CI = 38,194 mM, PCI = 1,805 mM.h-1); sacarose a 10 g/L (X = 7,966 g/L, PX = 0,717 g/L.h, µx = 1,472, CI = 85,833 mM, PCI = 6,944 mM.h-1), todos a um custo de produção de R$0,32 o grama de biomassa. Assim, pelo melhor desempenho na produção de biomassa e compostos indólicos recomendou-se o cultivo do A. amazonense BR - 11145 em sacarose. |
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Fernandes, Vitor HugoMeleiro, Luiz Augusto da Cruzhttp://lattes.cnpq.br/0883486364645272Barros, Luis Henrique deSoares, Luis Henrique de BarrosAmaral, Priscila Filomena FonsecaLuchese, Rosa HelenaHenriques, Anderson Wilson da SilvaMendes, Marisa Fernandeshttp://lattes.cnpq.br/94209678434405812023-12-22T02:46:19Z2023-12-22T02:46:19Z2013-01-02FERNANDES, Vitor Hugo. Otimização dos parâmetros de produção de biomassa de Azospirillum amazonense (BR- 11145) para incorporação em inoculantes agrícolas. 2013. 93 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2013.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13419O Azospirillum amazonense é uma rizobactéria gram-negativa associada a diversas gramíneas. Esse microrganismo proporciona o crescimento vegetal devido à sua capacidade de sintetizar vários fitormônios (AIA), sideróforos, polissacarídeos úteis às plantas e atualmente compõe o inoculante misto para a cana de açúcar da EMBRAPA. O presente trabalho teve como objetivo selecionar e otimizar meios de cultura, otimizar parâmetros de processamento para o cultivo em escala piloto do A. amazonense BR-11145, além de substituir as fontes de carbono a fim de se alcançar um meio reprodutível de baixo custo. Efetuou-se o screening dos componentes do meio Dextrose Yeast Glucose Sucrose modificado – DYGS realizado em incubador rotativo a 30°C e 150rpm por meio de 4 planejamentos fatoriais fracionados (27-3, dois 26-3 e 25-2) em três níveis diferentes de fonte de carbono, nitrogênio e minerais (regular, +50% e -50% em massa). Foi obtido um meio simplificado (em g L-1: glicose, 5,0; extrato de levedura, 3,0; K2HPO4, 0,25; MgSO4, 0,75 e micronutrientes 4,0 ml/L) a R$ 1,70 por litro, 1/3 do valor do meio DYGS modificado e possuindo uma capacidade de produção de biomassa celular aproximadamente 1,5 maior. Em um biorreator, foi executado um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 a partir do qual foi definida a melhor condição de cultivo: temperatura de 35°C, agitação de 250rpm e aeração de 8,0 Lpm. A cinética do processo foi estudada utilizando três fontes de carbono obtendo-se os parâmetros descritos a seguir: glicose a 10 g/L (X = 5,737 g/L, PX = 0,315 g/L.h, µx = 1,253, CI = 31,79 mM, PCI = 1,257 mM.h-1); glicerol a 10 g/L (X = 7,136 g/L, PX = 0,471 g/L.h, µx = 1,482, CI = 38,194 mM, PCI = 1,805 mM.h-1); sacarose a 10 g/L (X = 7,966 g/L, PX = 0,717 g/L.h, µx = 1,472, CI = 85,833 mM, PCI = 6,944 mM.h-1), todos a um custo de produção de R$0,32 o grama de biomassa. Assim, pelo melhor desempenho na produção de biomassa e compostos indólicos recomendou-se o cultivo do A. amazonense BR - 11145 em sacarose.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThe Azospirillum amazonense, is a gram-negative rhizobacteria associated with various grasses, provides plant growth due to their ability to synthesize various phytohormones (IAA), siderophores and polysaccharides, and currently it composes the EMBRAPA’s mixed inoculant for sugarcane. This study aimed to select and optimize culture media and processing parameters for the pilot scale cultivation of A. amazonense BR-11145 besides replacing carbon sources in order to obtain a reproducible medium and low-costs process. It was performed a screening of DYGS medium components. The experiment was conducted in a rotatory incubator at 30°C and 150 rpm through 4 fractional factorial design (27-3, two 26-3 and 25-2) in three different levels of carbon, nitrogen and minerals sources (regular, +50% and - 50% w/w). It was obtained a simplified medium costing R$1,70 per liter, 1/3 of the original value, and a increase of 66,7% in the biomass production capacity (medium composition: glucose 5.0 g/L; yeast extract, 3.0 g/L; K2HPO4 0.25 g/L, MgSO4 0.75 g/L and micronutrients 4.0 mL/L).To determine the best culture condition, a DCCR 23 was carried out in a bioreactor from which the conditions defined were: temperature 35°C, agitation 250 rpm and aeration of 8.0 Lpm. The process kinetics was studied using three carbon sources obtaining the parameters described below: glucose 10 g/L (X = 5,737 g/L, PX = 0,315 g/L.h, µx = 1,253, IC = 31,79 mM, PIC = 1,257 mM.h-1); glycerol 10 g/L (X = 7,136 g/L, PX = 0,471 g/L.h, µx = 1,482, IC = 38,194 mM, PIC = 1,805 mM.h-1); sucrose 10 g/L (X = 7,966 g/L, PX = 0,717 g/L.h, µx = 1,472, IC = 85,833 mM, PIC = 6,944 mM.h-1). In all cases, the production cost of R$ 0.32 per gram of biomass were found. According to results for biomass and indolic compounds production capacity, it is recommended the use of sucrose for cultivation of A. amazonense BR-11145.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRRJBrasilInstituto de TecnologiaRizobactériaCompostos indólicosAuxinaIndolic CompoundsAuxinEngenharia QuímicaOtimização dos parâmetros de produção de biomassa de Azospirillum amazonense (BR- 11145) para incorporação em inoculantes agrícolasOptimization of biomass production parameters of Azospirillum amazonense (BR-11145) for incorporation into agricultural inoculantsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBALDANI, J. I. Ocorrência e caracterização de Azospirillum amazonense em comparação com as outras espécies deste gênero em raízes de milho, sorgo e arroz. Tese de Mestrado, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 1984. 110p. BALDANI, J.I.; DOBEREINER, J. 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O Azospirillum amazonense é uma rizobactéria gram-negativa associada a diversas gramíneas. Esse microrganismo proporciona o crescimento vegetal devido à sua capacidade de sintetizar vários fitormônios (AIA), sideróforos, polissacarídeos úteis às plantas e atualmente compõe o inoculante misto para a cana de açúcar da EMBRAPA. O presente trabalho teve como objetivo selecionar e otimizar meios de cultura, otimizar parâmetros de processamento para o cultivo em escala piloto do A. amazonense BR-11145, além de substituir as fontes de carbono a fim de se alcançar um meio reprodutível de baixo custo. Efetuou-se o screening dos componentes do meio Dextrose Yeast Glucose Sucrose modificado – DYGS realizado em incubador rotativo a 30°C e 150rpm por meio de 4 planejamentos fatoriais fracionados (27-3, dois 26-3 e 25-2) em três níveis diferentes de fonte de carbono, nitrogênio e minerais (regular, +50% e -50% em massa). Foi obtido um meio simplificado (em g L-1: glicose, 5,0; extrato de levedura, 3,0; K2HPO4, 0,25; MgSO4, 0,75 e micronutrientes 4,0 ml/L) a R$ 1,70 por litro, 1/3 do valor do meio DYGS modificado e possuindo uma capacidade de produção de biomassa celular aproximadamente 1,5 maior. Em um biorreator, foi executado um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 a partir do qual foi definida a melhor condição de cultivo: temperatura de 35°C, agitação de 250rpm e aeração de 8,0 Lpm. A cinética do processo foi estudada utilizando três fontes de carbono obtendo-se os parâmetros descritos a seguir: glicose a 10 g/L (X = 5,737 g/L, PX = 0,315 g/L.h, µx = 1,253, CI = 31,79 mM, PCI = 1,257 mM.h-1); glicerol a 10 g/L (X = 7,136 g/L, PX = 0,471 g/L.h, µx = 1,482, CI = 38,194 mM, PCI = 1,805 mM.h-1); sacarose a 10 g/L (X = 7,966 g/L, PX = 0,717 g/L.h, µx = 1,472, CI = 85,833 mM, PCI = 6,944 mM.h-1), todos a um custo de produção de R$0,32 o grama de biomassa. Assim, pelo melhor desempenho na produção de biomassa e compostos indólicos recomendou-se o cultivo do A. amazonense BR - 11145 em sacarose. |
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