Investigação do perfil metabólico do "Biofertilizante Vorax®" obtido através do processo de fermentação de Corynebacterium glutamicum e seu potencial uso na agricultura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Luís Fernando de, 1987-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/3598
Resumo: Orientador: Taicia Pacheco Fill
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spelling Investigação do perfil metabólico do "Biofertilizante Vorax®" obtido através do processo de fermentação de Corynebacterium glutamicum e seu potencial uso na agriculturaInvestigation of the metabolic profile of "Vorax Biofertilizer®" obtained through the fermentation process of Corynebacterium glutamicum and its potential use in agricultureBiofertilizantesCorynebacterium glutamicumMetabólitosBiofertilizersCorynebacterium glutamicumMetabolitesOrientador: Taicia Pacheco FillDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: A utilização de biofertilizantes na agricultura apresenta muitos benefícios quando comparada ao uso de fertilizantes sintéticos, pois além de fornecerem alguns nutrientes necessários ao desenvolvimento e de fortalecerem os sistemas de defesa das plantas, diminuem o risco de contaminação ambiental e possuem um menor custo. Neste sentido, este trabalho teve o objetivo de analisar o perfil químico do biofertilizante comercial Vorax® que é produzido através da fermentação da bactéria Corynebacterium glutamicum em melaço de cana de açúcar e, assim, avaliar seu potencial frente à cultura de feijão (Phaseolus vulgaris). Buscou-se investigar metabólitos que estejam presentes no biofertilizante e que possam estar relacionados ao aumento na produção de culturas agrícolas, visto que a interação presente entre este produto e a planta ainda não estão totalmente elucidadas na literatura. Através do uso da técnica analítica cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas juntamente a ferramentas computacionais (Molecular Networking) foi realizada a identificação putativa de moléculas presentes no produto e que poderiam ser alusivas à bioatividade em plantas. Foram examinadas, também, amostras de etapas que compõem o processo produtivo do biofertilizante objetivando compreender a origem e a evolução dos metabólitos anotados. Na tentativa de simplificar esta complexa matriz, uma purificação parcial do produto foi realizada. Testes de aplicação foliar em plantas de feijão bem como de testes de germinação com sementes desta planta foram realizados visando comparar a ação do biofertilizante e suas frações obtidas diante a amostras tratadas apenas com água. Resultados obtidos sugerem que algumas frações purificadas do biofertilizante apresentaram respostas semelhantes e em alguns casos superiores ao produto completo. Entretanto, este foi capaz de aumentar substancialmente produção de clorofilas totais nas plantas tratadas. Avaliou-se, também, a possibilidade de ação antifúngica do produto através de ensaios de concentração mínima inibitória contra as cepas dos fungos Penicilium digitatum e Fusarium graminearum, sendo estes dois microrganismos responsáveis por grandes prejuízos às culturas de citros e de grãos, respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que o produto não apresenta ação antifúngica frente a estes microrganismos. Por fim, buscou-se avaliar a segurança no manuseio do produto por meio de testes antiproliferativos utilizando células de queratinócitos humanos imortalizados. Dado que o biofertilizante não foi capaz de inviabilizar a proliferação das células utilizadas conclui-se que o mesmo apresenta segurança em seu manuseio frente à cultura celular estudadaAbstract: The biofertilizers use in agriculture has many benefits when compared to synthetic fertilizers, because it provides some needed nutrients for plants defense systems development and strengthening; it reduces environmental contamination risks and have a lower cost. In this sense, this work aims to analyze the chemical profile of the Vorax® commercial biofertilizer produced through the Corynebacterium glutamicum fermentation in sugarcane molasses and evaluate its potential at the bean crop (Phaseolus vulgaris). We sought to investigate metabolites that are present in the biofertilizer and those who may be related to the increase in the production of crops with an important impact on national agriculture, since the interaction between this product and the plant is not yet fully elucidated in the literature. Using the ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry in combination with computational tools (Molecular Networking), a putative identification of molecules present in the product was carried out. Samples of the biofertilizer's production process periods were analyzed in order to understand the pathway of the annotated metabolites. In an attempt to simplify this complex matrix, a partial purification of the product was carried out. Foliar application tests on bean plants as well as germination tests with seeds of this plant were carried out in order to compare the biofertilizer action and its obtained fractions against samples treated only with water. Obtained results suggest that some purified biofertilizer fractions showed similar responses and even higher than the complete product at some cases However, it was able to substantially increase total chlorophyll production in the treated plants. A possibility of the product's antifungal action was also evaluated through minimum inhibitory concentration tests against the Penicilium digitatum and Fusarium graminearum fungal strains, these two microorganisms being responsible for great damage to citrus and grain cultures, respectively. Results suggest that the product does not have any antifungal action against these microorganisms. Finally, we sought to assess the safety in handling the product through antiproliferative tests using immortalized human keratinocyte cells. Since the biofertilizer was not able to prevent the proliferation of the cells used, it can be concluded that it is safe to handle, at least considering the studied cell cultureMestradoQuímica OrgânicaMestre em QuímicaCAPES001[s.n.]Fill, Taicia Pacheco, 1983-Montagner, Cassiana CarolinaAngolini, Célio Fernando FigueiredoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASOliveira, Luís Fernando de, 1987-20222022-02-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (142 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/3598OLIVEIRA, Luís Fernando de. Investigação do perfil metabólico do "Biofertilizante Vorax®" obtido através do processo de fermentação de Corynebacterium glutamicum e seu potencial uso na agricultura. 2022. 1 recurso online (142 p.) 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