Filter cake increases sugarcane yield / A torta de filtro aumenta a produtividade da cana-de-açúcar

Sugarcane cultivation stands out in Brazilian agribusiness, covering more than eight million hectares for the production of sugar, ethanol, and by-products. Fertilization is one of the limiting factors in sugarcane yield, for which filter cake is a viable solution to meet plant nutritional needs. This study aimed to assess the effect of enriched filter cake on gas exchange and yield in RB041443 sugarcane, cultivated in soils of the coastal tablelands of Paraíba, Brazil. The experiment was conducted in the Monte Alegre S/A sugarcane mill, in the municipality of Mamanguape, using a randomized blocks experimental design, with 12 treatments (T1- cake, T2- cake + MAP, T3- cake + gypsum, T4 - cake + phosphate, T5- cake + bagasse, T6- cake + MAP + gypsum, T7- cake + MAP + phosphate, T8- cake + MAP + bagasse, T9- cake + gypsum + phosphate, T10- cake + gypsum + bagasse, T11- cake + phosphate + bagasse, and T12- control (only MAP)), and 4 replications, totaling 48 plots. A significant effect (5% probability) was also observed for the variables number of leaves and tons of stem per hectare (TSH). T1- cake, T4- cake + phosphate, T6- cake + MAP + gypsum and T10- cake + gypsum + bagasse, had the best results for TSH, with yields greater than 140 t ha-1. Regarding stomatal conductance, the highest values were obtained in T6 and T8, which, together with T11, had the highest gs values. Concerning the internal carbon concentration, T1, T2, T6, and T8 stood out. T6 also had a significant effect on transpiration. From this study, it was concluded that the use of enriched filter cake as a base fertilizer in sugarcane culture contributes to increasing the yield of the RB041443 variety, generating positive responses for plant gas exchange, being T1 and T10 indicated to increase the production in the sugar-energy sector.

A cultura da cana-de-açúcar ocupa uma posição de destaque para o agronegócio brasileiro, abrangendo mais de oito milhões de hectares na produção de açúcar, etanol e subprodutos. Um dos fatores limitantes na produtividade da cana-de-açúcar é a questão da adubação, sendo a torta de filtro uma solução viável para suprir as necessidades nutricionais da planta. Com esse estudo, objetivou-se avaliar o efeito do uso da torta de filtro enriquecida sob as trocas gasosas e produtividade da variedade de cana-de-açúcar RB041443 cultivada em solos dos tabuleiros costeiros da Paraíba. O experimento foi conduzido na Usina Monte Alegre S/A, no município de Mamanguape-PB, utilizando o delineamento experimental em blocos casualizados com 12 tratamentos (T1- Torta, T2- Torta + MAP, T3- Torta + Gesso, T4 - Torta + Fosfato, T5- Torta + Bagaço, T6- Torta + MAP + Gesso, T7- Torta + MAP + Fosfato, T8- Torta + MAP + Bagaço, T9- Torta + Gesso + Fosfato, T10- Torta + Gesso + Bagaço, T11 - Torta + Fosfato + Bagaço, e T12 - Testemunha (Apenas MAP)), 4 repetições, totalizando 48 parcelas. Efeito significativo a 5% também foi observado para a variável número de folhas e tonelada de colmo por hectare. Para a variável TCH, os melhores resultados foram obtidos nos tratamentos T1- Torta, T4-Torta + Fosfato, T6- Torta + MAP + Gesso e T10- Torta + Gesso + Bagaço, com produtividades superiores a 140 t ha-1. Para a condutância estomática, resultados superiores foram obtidos no T6 e T8, que, junto ao T11, agruparam-se com os maiores valores de gs. Em relação a concentração interna de carbono, destacaram-se os tratamentos T1, T2, T6 e T8. Para a variável transpiração, o T6 apresentou influência significativa da torta de filtro. Com o referido estudo, concluiu-se que a utilização da torta de filtro enriquecida como adubação de fundação na cultura da cana-de-açúcar possibilita aumento no rendimento produtivo da variedade RB 041443, bem como respostas positivas para as trocas gasosas da planta, sendo os tratamentos T1 e T10 indicados para aumentar a produção do setor sucroenergético.

Chromium adsorption studies using brewer's spent grain biochar: kinetics, isotherm and thermodynamics / Estudo da adsorção de cromo usando biochar proveniente de bagaço de malte: cinética e termodinâmica

Brewer's spent grain (BSG) is a residue from brewery production, that can be reused as adsorbent of heavy metals like Chromium (Cr). In this study, BSG was used as a biochar for Cr adsorption in batch adsorption experiments. The biochar pyrolysis temperature (500, 600 and 700ºC), pyrolysis time (30, 105 and 180 minutes) and zinc chloride concentration (5, 12.5 and 20%) were evaluated and optimized from a fractional factorial design. An equilibrium adsorption capacity of 78.13 mg.g-1 and a yield of 26.42% were achieved using 700ºC, 30 min, 12.5%. This biochar was applied to the adsorption of Cr in aqueous solution, under different stirring speeds (100, 150 and 200 rpm). The higher agitation speed reduced the adsorption capacity of the coal from 90 to 72 mg.L-1. In addition, the Cr adsorption equilibrium was reached before 100 min. The pseudo-first order model best described the Cr adsorption kinetics. The Redlich-Peterson isothermal model best fitted the experimental data, with the parameter g (close to 1) suggesting Langmuir's assumptions as the most appropriate to describe the adsorption of Cr on the optimized activated carbon.

O bagaço de malte (BM) é um resíduo da produção cervejeira, que pode ser reaproveitado como adsorvente de metais pesados como o Cromo (Cr). Neste estudo, BM foi usado como um biochar para adsorção de Cr em experimentos de adsorção em batelada. O biochar foi avaliado e otimizado a partir de um planejamento fatorial fracionário com as variáveis: temperatura de pirólise (500, 600 e 700ºC), tempo de pirólise (30, 105 e 180 minutos) e concentração de cloreto de zinco (5, 12,5 e 20%). Uma capacidade de adsorção em equilíbrio de 78,13 mg.g-1 e um rendimento de 26,42% foram obtidos usando 700ºC, 30 min, 12,5%. Este biochar foi aplicado na adsorção de Cr em solução aquosa, sob diferentes velocidades de agitação (100, 150 e 200 rpm). Maior velocidade de agitação reduziu a capacidade de adsorção do biochar de 90 para 72 mg.L-1. Além disso, o equilíbrio de adsorção de Cr foi alcançado antes de 100 min. O modelo de pseudo-primeira ordem melhor descreveu a cinética de adsorção de Cr. O modelo isotérmico de Redlich-Peterson foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, com o parâmetro g (próximo de 1) sugerindo as hipóteses de Langmuir como as mais apropriadas para descrever a adsorção de Cr no carvão ativado otimizado.

Sealing strategies in corn silage and sheep performance in feedlots / Estratégias de vedação na ensilagem de milho e desempenho de ovinos em confinamento

The objective of this study was to evaluate the effects of different sealing strategies on aerobic stability and feed value of corn silage supplied to finishing lambs. The treatments were set up according to the silo sealing strategy: BP (black polyethylene film), BP + Bagasse (black polyethylene film + sugarcane bagasse) and BP + Silostop (Silostop® Orange oxygen barrier film + black polyethylene film). Six lambs per treatment were used, totaling 18 animals in an experimental period of 63 days. The silage from LP treatment presented the highest aerobic stability, however with lower dry matter digestibility coefficients. No significant differences were detected among treatments for intake and performance of lambs. But for final body weight, weight gain, daily average gain, feed efficiency and dry matter intake, the best results, in absolute value, were found for lambs fed with silage from LP + Bagasse treatment. The silage sealed exclusively with black polyethylene film showed greater aerobic stability. The different sealing strategies used in this experiment did not influence the performance of finishing Dorper x Santa Inês lambs.(AU)

Objetivou-se avaliar os efeitos de differentes estratégias de vedação sobre a estabilidade aeróbia e o valor alimentício da silagem de milho fornecida para cordeiros em terminação. Os tratamentos foram definidos de acordo com a estratégia de vedação do silo: LP (lona preta de polietileno), LP + Bagaço (lona preta de polietileno + bagaço de cana) e LP + Silostop (lona preta de polietileno + filme de barreira de oxigênio Silostop® Orange). Foram utilizados seis cordeiros por tratamento, totalizando 18 animais, em um período experimental de 63 dias. A silagem do tratamento LP apresentou maior estabilidade aeróbia, porém proporcionou menor coeficiente de digestibilidade da matéria seca. Não foi observada diferença significativa entre os tratamentos para o consumo e desempenho dos cordeiros. Todavia, para o peso corporal final, ganho de peso, ganho médio diário, eficiência alimentar e consumo de matéria seca, os melhores resultados, em valor absoluto, foram encontrados para os cordeiros alimentados com dieta à base da silagem coberta com LP + Bagaço. A silagem vedada exclusivamente com a lona preta de polietileno apresentou maior estabilidade aeróbia. As diferentes estratégias de vedação utilizadas nesse experimento não influenciaram o desempenho de cordeiros Dorper x Santa Inês em terminação.(AU)

Evaluation in vitro of the virulence of two entomopathogenic heterorhabditid nematodes in the control of Stomoxys calcitrans (Diptera: Muscidae) larvae in byproducts of the sugar and alcohol industry / Avaliação in vitro da virulência de dois nematoides entomopatogênicos heterorhabditídeos no controle de larvas de Stomoxys calcitrans (Diptera: Muscidae) em subprodutos da indústria sucroalcooleira

Stomoxys calcitrans causes losses to livestock, mainly to cattle. This study aimed to determine the pathogenic potential of Heterorhabditis bacteriophora HP88 and H. baujardi LPP7 against S. calcitrans larvae after being exposed to byproducts of the sugar and alcohol industry. The efficacy of EPNs on stable fly larvae was evaluated in bioassays with vinasse at three temperatures (16, 25 and 35 °C) and concentrations (0, 50 and 100%), as well as in relation to larva age (4, 6 and 8 days) in filter cake and EPNs concentration (100, 300 and 500 IJs/larva) in sugarcane bagasse. H. bacteriophora showed higher efficacy than H. baujardi at all temperatures. Vinasse did not have a negative effect on the virulence of H. bacteriophora. The age of fly larvae did not affect the mortality rates caused by the EPNs. In bagasse, H. bacteriophora presented higher mortality rates than the control group. It is concluded that EPNs can be a potential component in integrated strategies of stable fly control and outbreak prevention in areas of sugar and alcohol production.(AU)

Stomoxys calcitrans causa perdas à agropecuária, principalmente na bovinocultura. Este estudo objetivou verificar o potencial patogênico de Heterorhabditis bacteriophora HP88 e H. baujardi LPP7 para larvas de S. calcitrans, após serem expostos a subprodutos da indústria sucroalcooleira. A eficácia dos NEPs sobre larvas da mosca-dos-estábulos foi avaliada em bioensaios com vinhaça em três temperaturas (16, 25 e 35 °C) e concentrações (0, 50 e 100%), bem como em relação à idade da larva (4, 6 e 8 dias) em torta de filtro e concentração de NEPs (100, 300 e 500 JIs/larva) em bagaço de cana-de-açúcar. H. bacteriophora apresentou maior eficácia do que H. baujardi em todas as temperaturas. O vinhoto não apresentou efeito negativo sobre a virulência de H. bacteriophora. A idade das larvas não influenciou no aumento ou diminuição da mortalidade dos NEPs. Em bagaço de cana, H. bacteriophora apresentou taxas de mortalidade superiores à do grupo controle. Conclui-se que os NEPs podem ser um potencial componente em estratégias de controle integrado e prevenção de surtos da mosca-dos-estábulos, em áreas de produção de açúcar e álcool.(AU)

Effect of zeolite-chlorella top dressing on scar metabolism and conversion of dairy cows' feed / Efeito de aperitivos de zeólita-chlorella no metabolismo cicatricial e na conversão de ração para vacas leiteiras

In scientific and economic experience, the effect of zeolite-chlorella top dressing (CCP) from 28-29% zeolite, 1.5-2% Chlorella vulgaris powder and 75-76% cake on the productive effect of feed and digestion metabolism of dairy cows has been studied. Tetra-edric frame-hollow zeolite crystals have selectively adsorbing and ion-filtering properties, and chlorella enriches with amino acids and vitamins. The introduction of CCP into the diet of cows of the experimental group increased the mineral-vitamin balance and positively affected the metabolism of cicatricial digestion. The pH shift from 6.14 to 6.17 activated the ecosystem of the rumen microflora, increased the synthesis of LVH 0.79 mmol/100ml, due to an increase in the volume of acetates from 54.1±3.0 to 57.2±2.2 mmol/100ml, increased the number of infusoria by 41.1 thousand/ml more than the control group. An increase in the amylolytic activity of the rumen chyme by 2.8 mg/starch, and cellulolytic activity by 2.8% increased scar digestion. This increased the consumption of the dry matter of the diet by cows of the experimental group by 0.48 ± 0.06 kg/head. /day. and daily milk yields by 1.06 ± 0.03 kg against the control. An increase in protein and fat in milk with a decrease in somatic cells, and in the blood of erythrocytes and hemoglobin increased biosynthesis, which increased the conversion rate of feed from 0.68 to 0.72, and protein from 17.0% to 18.9%.

A experiência científica e econômica estudou o efeito produtivo da alimentação e o metabolismo da digestão de vacas leiteiras, de Zeolite-Chlorella (CHP), de 28-29% de zeólita, 1,5-2% de pó de Chlorella vulgaris e 75-76% de bagaço. Os cristais ocos de estrutura tetraedrítica do zeólito possuem propriedades seletivas de adsorção e ionofiltração, e a Chlorella enriquece com aminoácidos e vitaminas. A introdução na dieta de vacas de um grupo experiente de CHP aumentou o equilíbrio mineral-vitamínico e afetou significativamente o metabolismo da digestão cicatricial. A mudança de pH de 6,14 para 6,17 ativou o ecossistema da microflora cicatricial, aumentou a síntese de LLA 0,79 mmol/ 100ml, devido à uveistivanie do volume de acetatos de 54,1±3,0 para 57,2±2,2 mmol/100ml, aumentou o número de infusórios em 41,1 mil/ml mais do que o grupo controle. O aumento da atividade amilolítica do quimo da cicatriz em 2,8 mg / amido e da atividade celulosolítica em 2,8% aumentou a digestão cicatricial. Isso aumentou a ingestão de matéria seca das vacas do grupo experimental em 0,48±0,06 kg/gol./dia e a produção diária de leite em 1,06±0,03 kg contra o controle. O aumento da proteína e da gordura no leite, com a diminuição das células somáticas, e no sangue de glóbulos vermelhos e hemoglobina aumentou a biossíntese, o que aumentou a taxa de conversão alimentar de 0,68 para 0,72 e proteína de 17,0% para 18,9%.

Behavior of laying chicks fed diets containing sources and levels of dietary fiber in the starter phase / Comportamento de pintainhas de postura leve alimentadas com dietas contendo fontes e níveis de fibra dietética na fase de cria

ABSTRACT: This study evaluated the behavior and welfare conditions of laying chicks in the starter phase, fed with diets formulated with increasing levels of crude fiber (CF) and two feedstuffs with different fiber compositions. The experiment was developed at the Federal University of Goiás, in Goiânia - GO, Brazil. Three hundred Bovans White chicks were evaluated in a completely randomized design with a 2×2+1 factorial arrangement corresponding to two levels of CF in the diet (3.0 and 3.5%) and two fiber sources (wheat bran and sugarcane bagasse), plus a control treatment (maize- and soybean meal-based), totaling five treatments with six replicates of 10 birds each. Maintenance behavioral patterns and welfare were assessed at 21 and 42 days of age. There was no difference in behavior and classification by order of importance of the activities performed by the fiber-fed birds observed at 21 and 42 days, according to the Kruskal Wallis test (P>0.05). Medium and good welfare conditions were obtained with wheat bran at 3.5 and 3.0% CF, respectively, at 21 days of age. At 42 days, the use of sugarcane bagasse at the CF level of 3.5% and wheat bran at the level of 3.0%provided good behavior conditions. The use of crude fiber in the feeding of hens did not change their behavior.

RESUMO: Objetivou-se avaliar o comportamento de pintainhas de postura na fase de cria, alimentadas com dietas formuladas com aumento de fibra bruta e dois alimentos com composições de fibra diferentes. O trabalho foi realizado na Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, utilizando-se 300 pintainhas Bovans White, em delineamento inteiramente casualizado e arranjo fatorial 2x2+1, com dois níveis de fibra bruta na dieta (3,0% e 3,5 % de FB), duas fontes de fibra (farelo de trigo e bagaço de cana) e o tratamento testemunha (ração a base de milho e farelo de soja), totalizando cinco tratamentos e seis repetições de 10 aves cada. Foram avaliados padrões de comportamento de manutenção e bem-estar aos 21 e 42 dias de idade. Não houve diferença no comportamento e na classificação por ordem de importância das atividades realizadas pelas aves alimentadas com fibra e observadas aos 21 e 42 dias pelo teste de Kruskal Wallis (P>0,05). Obteve-se condições média e boa com farelo de trigo e 3,5 e 3,0% de fibra bruta, respectivamente, com 21 dias de idade. Aos 42 dias, o uso de bagaço de cana ao nível de 3,5% de fibra bruta e o farelo de trigo ao nível de 3,0%, mostraram boas condições de comportamento. A utilização de fibra bruta na alimentação de frangas não alterou o comportamento das aves.

Orange peel silage in lamb feeding improves meat fatty acid profile / Silagem de bagaço de laranja na alimentação de cordeiros melhora o perfil de ácidos graxos da carne

Considering its nutritional quality and low cost compared to traditional foods, the orange peel has been used to replace grains in ruminant diets. This research was developed to evaluate the fatty acid profile of meat from lambs finished with diets containing orange peel silage (OPS) in replacement of corn (0, 33, 66 and 100%). Twenty Santa Inês lambs (five replicates per treatment), approximately five months old and body weight of 25.37 ± 1.94 kg, were distributed in a completely randomized design and the data obtained compared by the Tukey test at 0.05 of significance. There was a linear increase in the concentration of fatty acid capric (P = 0.026) and a quadratic increase for palmitic, palmitoleic, stearic, oleic, linoleic, conjugated linoleic (CLA) and α-linolenic acid, saturated, unsaturated, monounsaturated, polyunsaturated, Σn-6, Σn-3 fatty acids and desirable fatty acids in the meat of lambs fed with OPS (P<0.05). The replacement of corn by OPS in 66% in the diet of finishing lambs improves the fatty acid profile of the meat.

Considerando sua qualidade nutricional e baixo custo em relação aos alimentos tradicionais, a casca de laranja vem sendo utilizada em substituição aos grãos na dieta de ruminantes. Esta pesquisa foi desenvolvida para avaliar o perfil de ácidos graxos da carne de cordeiros terminados com dietas contendo silagem de bagaço de laranja (SBL) em substituição ao milho (0, 33, 66 e 100%). Vinte cordeiros Santa Inês (cinco repetições por tratamento), com aproximadamente cinco meses de idade e peso corporal de 25,37 ± 1,94 kg, foram distribuídos em um delineamento experimental inteiramente casualizado e os dados obtidos comparados pelo teste Tukey a 0,05 de significância. Houve aumento linear na concentração do ácido graxo cáprico (P = 0,026) e de forma quadrática (P<0,05) para o palmítico, palmitoleico, esteárico, oleico, linoleico, linoleico conjugado (CLA) e α-linolênico; dos ácidos graxos saturados, insaturados, monoinsaturados, poliinsaturados, Σn-6, Σn-3 e dos ácidos graxos desejáveis na carne de cordeiros alimentados com SBL. A substituição do milho pela SBL em 66% na dieta de cordeiros em terminação melhora o perfil de ácidos graxos da carne.

The fermentation efficiency exhibited by Saccharomyces cerevisiae on Sugarcane bagasse hydrolysate, by analyzing the effects of pre-treatment and detoxification / A eficiência da fermentação exibida por Saccharomyces cerevisiae no hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, analisando os efeitos do pré-tratamento e destoxicação

In this study, the possibility of increasing fermentation efficiency of Saccharomyces cerevisiae on sugarcane bagasse (a type of lignocellulosic waste) was analyzed. Sugarcane bagasse was subjected to hydrothermal and acidic pre-treatment. Next, the enzymatic hydrolysis of raw biomass and each pre treated biomass was performed using CellicCtec® enzymatic complex to obtain sugarcane hydrolysate, hydrothermal hydrolysate and acidic hydrolysate. Next, these were fermented by S. cerevisiae to check if the by-products of enzymatic hydrolysis, furfural and acetic acid had an inhibitory effect on fermentation efficiency. Next, each pre-treated biomass was subjected to detoxification involving activated charcoal. Each detoxified biomass was tested for fermentation efficiency. The lignocellulosic composition for sugarcane hydrolysate, hydrothermal hydrolysate and acidic hydrolysate, varied significantly, and were found to be, for cellulose 36.7%, 27.7% and 63.7% respectively; for hemicellulose 22.2%, 4.4% and 12% respectively; and for lignin 21.2%, 27.7% and 28.7% respectively. The presence of furfural and acetic acid had a strong influence on the fermentation efficiency of S. cerevisiae, and affected the consumption of sugars in each biomass by more than 90%. Further, we found that the detoxification process increased fermentation efficiency by 12.7% for the hydrothermal hydrolysate while for the acidic hydrolysate no significant difference was observed. This study showed that fermentation with greater efficiency is viable through the combined use of hydrothermal pre-treatment and detoxification. This combination of methods also causes less pollution as compared with the method involving acid pre-treatment due to the reduced number of effluents produced.(AU)

Nesse trabalho avaliou-se a possibilidade de se aumentar a eficiência de fermentação de um hidrolisado de bagaço de cana submetido aos pré-tratamentos hidrotérmico (195 ºC, usando 200 rpm por 10 min) e ácido (0,5% (v/v) de ácido sulfúrico a 121ºC por 15 min) (carga de sólidos de 10% m/v). A hidrólise enzimática do material pré-tratado foi realizada utilizado o complexo enzimático CellicCtec® (60 FPU/gbiomassa seca, tampão citrato a 50 mM e pH 4,8) a 50ºC usando 150 rpm por 72h. Antes do processo de detoxificação, realizou-se um teste com a espécie de Saccharomyces cerevisiae para verificar se os compostos furfural (1 e 4g.L-1) e ácido acético (1 e 5% v/v) exerciam significativa inibição na espécie testada. O processo de detoxificação avaliou a concentração de carvão ativado (1, 3 e 5% m/v) e o tempo do processo (30, 45 e 60 min) a 30 ºC, 150 rpm por 24 h. A composição lignocelulosica da biomassa in natura e pré-tratada (hidrotérmico e ácido) foi para celulose (36,7, 27,7 e 63,7%), hemicelulose (22,2, 4,4 e 12%) e lignina (21,2, 27,7 e 28,7%), respectivamente e com rendimento mássico em torno de 60%. A presença de furfural e ácido acético exibiu forte influência na espécie considerada, chegando a prejudicar em mais de 90% o consumo de açúcares no meio. O processo de destoxificação aumentou 13% a eficiência de fermentação para o hidrolisado obtido hidrotermicamente, enquanto que para o ácido não houve diferença significativa. Obtendo assim uma fermentação com maior eficiência, tecnicamente viável e menos poluente.(AU)

Behavior of laying chicks fed diets containing sources and levels of dietary fiber in the starter phase / Comportamento de pintainhas de postura leve alimentadas com dietas contendo fontes e níveis de fibra dietética na fase de cria

This study evaluated the behavior and welfare conditions of laying chicks in the starter phase, fed with diets formulated with increasing levels of crude fiber (CF) and two feedstuffs with different fiber compositions. The experiment was developed at the Federal University of Goiás, in Goiânia - GO, Brazil. Three hundred Bovans White chicks were evaluated in a completely randomized design with a 2×2+1 factorial arrangement corresponding to two levels of CF in the diet (3.0 and 3.5%) and two fiber sources (wheat bran and sugarcane bagasse), plus a control treatment (maize- and soybean meal-based), totaling five treatments with six replicates of 10 birds each. Maintenance behavioral patterns and welfare were assessed at 21 and 42 days of age. There was no difference in behavior and classification by order of importance of the activities performed by the fiber-fed birds observed at 21 and 42 days, according to the Kruskal Wallis test (P>0.05). Medium and good welfare conditions were obtained with wheat bran at 3.5 and 3.0% CF, respectively, at 21 days of age. At 42 days, the use of sugarcane bagasse at the CF level of 3.5% and wheat bran at the level of 3.0% provided good behavior conditions. The use of crude fiber in the feeding of hens did not change their behavior.

Objetivou-se avaliar o comportamento de pintainhas de postura na fase de cria, alimentadas com dietas formuladas com aumento de fibra bruta e dois alimentos com composições de fibra diferentes. O trabalho foi realizado na Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, utilizando-se 300 pintainhas Bovans White, em delineamento inteiramente casualizado e arranjo fatorial 2x2+1, com dois níveis de fibra bruta na dieta (3,0% e 3,5 % de FB), duas fontes de fibra (farelo de trigo e bagaço de cana) e o tratamento testemunha (ração a base de milho e farelo de soja), totalizando cinco tratamentos e seis repetições de 10 aves cada. Foram avaliados padrões de comportamento de manutenção e bem-estar aos 21 e 42 dias de idade. Não houve diferença no comportamento e na classificação por ordem de importância das atividades realizadas pelas aves alimentadas com fibra e observadas aos 21 e 42 dias pelo teste de Kruskal Wallis (P>0,05). Obteve-se condições média e boa com farelo de trigo e 3,5 e 3,0% de fibra bruta, respectivamente, com 21 dias de idade. Aos 42 dias, o uso de bagaço de cana ao nível de 3,5% de fibra bruta e o farelo de trigo ao nível de 3,0%, mostraram boas condições de comportamento. A utilização de fibra bruta na alimentação de frangas não alterou o comportamento das aves.

Behavior of laying chicks fed diets containing sources and levels of dietary fiber in the starter phase / Comportamento de pintainhas de postura leve alimentadas com dietas contendo fontes e níveis de fibra dietética na fase de cria

This study evaluated the behavior and welfare conditions of laying chicks in the starter phase, fed with diets formulated with increasing levels of crude fiber (CF) and two feedstuffs with different fiber compositions. The experiment was developed at the Federal University of Goiás, in Goiânia - GO, Brazil. Three hundred Bovans White chicks were evaluated in a completely randomized design with a 2×2+1 factorial arrangement corresponding to two levels of CF in the diet (3.0 and 3.5%) and two fiber sources (wheat bran and sugarcane bagasse), plus a control treatment (maize- and soybean meal-based), totaling five treatments with six replicates of 10 birds each. Maintenance behavioral patterns and welfare were assessed at 21 and 42 days of age. There was no difference in behavior and classification by order of importance of the activities performed by the fiber-fed birds observed at 21 and 42 days, according to the Kruskal Wallis test (P>0.05). Medium and good welfare conditions were obtained with wheat bran at 3.5 and 3.0% CF, respectively, at 21 days of age. At 42 days, the use of sugarcane bagasse at the CF level of 3.5% and wheat bran at the level of 3.0% provided good behavior conditions. The use of crude fiber in the feeding of hens did not change their behavior.(AU)

Objetivou-se avaliar o comportamento de pintainhas de postura na fase de cria, alimentadas com dietas formuladas com aumento de fibra bruta e dois alimentos com composições de fibra diferentes. O trabalho foi realizado na Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, utilizando-se 300 pintainhas Bovans White, em delineamento inteiramente casualizado e arranjo fatorial 2x2+1, com dois níveis de fibra bruta na dieta (3,0% e 3,5 % de FB), duas fontes de fibra (farelo de trigo e bagaço de cana) e o tratamento testemunha (ração a base de milho e farelo de soja), totalizando cinco tratamentos e seis repetições de 10 aves cada. Foram avaliados padrões de comportamento de manutenção e bem-estar aos 21 e 42 dias de idade. Não houve diferença no comportamento e na classificação por ordem de importância das atividades realizadas pelas aves alimentadas com fibra e observadas aos 21 e 42 dias pelo teste de Kruskal Wallis (P>0,05). Obteve-se condições média e boa com farelo de trigo e 3,5 e 3,0% de fibra bruta, respectivamente, com 21 dias de idade. Aos 42 dias, o uso de bagaço de cana ao nível de 3,5% de fibra bruta e o farelo de trigo ao nível de 3,0%, mostraram boas condições de comportamento. A utilização de fibra bruta na alimentação de frangas não alterou o comportamento das aves.(AU)

Subproduct of the Wine Industry to Replace Forage for Feeding Confined Ovine

ABSTRACT The aim of the present study was to evaluate the ingestive behavior of sheep receiving alternative food with grape pomace to replace roughage, as well as its impacts on the rumen environment. It was observed that BU had higher TOC, TRAM and pH of the ruminal liquid, while there was less TRU (P 0,05). As for the other parameters, no significant differences were found. In this study, just as the feeding time was not influenced due to the similarity of the concentrate: roughage ratio in the diet, the protozoan count did not change. This finding reinforces the possibility of using grape marc as a tool for formulating feed, reducing the risk of ruminal disturbances. It was observed that the group control had lower TRAM, indicating that the diet of this group promoted greater microbial activity and, consequently, greater digestibility, corroborating the already observed TOC. This result was the opposite of what was expected, since the grape pomace has probiotic properties, precisely because the fruits have more fungi and bacteria in their microbiota. This also confirms that the co-products of vitiviniculture can act as promoters of the intestinal health of ruminants, justifying further studies in order to improve this use. Therefore, the use of wine by-products is an alternative to reduce production costs, as its use in diets for confined sheep can improve the performance of the animals, increasing the total feed consumption and improving microbial activity.

RESUMO O objetivo do presente estudo foi avaliar o comportamento ingestivo de ovinos recebendo ração alternativa com bagaço de uva em substituição ao volumoso, bem como seus impactos no ambiente ruminal. Observou-se que a BU apresentou maiores COT, TRAM e pH do líquido ruminal, enquanto houve menor TRU (P 0,05). Quanto aos demais parâmetros, não foram encontradas diferenças significativas. Neste estudo, assim como o tempo de alimentação não foi influenciado pela similaridade da relação concentrado: volumoso na dieta, a contagem de protozoários não se alterou. Esse achado reforça a possibilidade do uso do bagaço de uva como ferramenta na formulação de rações, reduzindo o risco de distúrbios ruminais. Observou-se que o grupo controle apresentou menor TRAM, indicando que a dieta desse grupo promoveu maior atividade microbiana e, consequentemente, maior digestibilidade, corroborando o COT já observado. Esse resultado foi o oposto do esperado, já que o bagaço de uva tem propriedades probióticas, justamente porque os frutos possuem mais fungos e bactérias em sua microbiota. Isso também confirma que os coprodutos da vitivinicultura podem atuar como promotores da saúde intestinal de ruminantes, justificando novos estudos no sentido de aprimorar esse uso. Portanto, a utilização de subprodutos do vinho é uma alternativa para reduzir os custos de produção, pois seu uso em dietas para ovinos confinados pode melhorar o desempenho dos animais, aumentando o consumo total de ração e melhorando a atividade microbiana.

Increase in the irrigated area of sugarcane and its potential in the bioenergetic generation of Brazil / Aumento da área irrigada de cana-de-açúcar e seu potencial na geração bioenergética do Brasil

Sugarcane has alarge capacity for producing electricity using completely clean technology from a renewable source, contributing to environmental preservation. This study aimed to evaluate the increase in biomass resulting from the implementation of irrigation in Brazilian sugarcane plantations, estimate the potential for cogeneration, and calculate how much it will be possible to increase the Brazilian energy cogenerated with sugarcane bagasse and the impact on the Brazilian energy matrix. The increase in irrigation in the rainfed areas of Brazilian sugarcane plantations has substantial potential in increasing biomass for energy cogeneration. Considering an increase of 15% in the sugarcane plantation yields in rainfed areas achieved by the increase in irrigation, it leadsto a potential increase of 96.39 million tons of sugarcane and 26.80 million tons biomass produced. In the energy matrix, the potential impact is 1.42 GWh of cogenerated energy, which corresponds to a 12.47% increase in cogeneration in the sugar-energy sector and a 0.85% increase in Brazil's energy matrix. The expansion of the sugarcane irrigated area contributes to the increase in the production of bagasse and bioenergetic generation in Brazil.

A cana-de-açúcar tem grande capacidade de produção de energia elétrica com tecnologia totalmente limpa, de fonte renovável, contribuindo com a preservação ambiental. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o incremento de biomassa advinda da implantação de irrigação nos canaviais brasileiros, estimar o potencial de cogeração, e calcular o quanto será possível aumentar a energia brasileira cogerada com bagaço de cana-de-açúcar e o impacto na matriz energética brasileira. O incremento de irrigação nas áreas de sequeiros dos canaviais brasileiros tem um potencial substancial no incremento de biomassa para a cogeração de energia.Considerando um aumento de 15% na produção dos canaviais das áreas de sequeiro, conquistados a partir do incremento de irrigação, ocasiona em um potencial de aumento de 96,39 milhões de toneladas de cana-de-açúcar e 26,80 milhões de toneladas de biomassa produzida. Na matriz energética, o impacto potencial é de 1,42 GWh de energia cogerada que corresponde a 12,47% de aumento de cogeração no setor sucroenergético e 0,85% de aumento na matriz energética do Brasil. A expansão da área irrigada de cana-de-açúcar contribui com o aumento da produção de bagaço e geração bioenergética do Brasil.

Increase in the irrigated area of sugarcane and its potential in the bioenergetic generation of Brazil / Aumento da área irrigada de cana-de-açúcar e seu potencial na geração bioenergética do Brasil

Sugarcane has alarge capacity for producing electricity using completely clean technology from a renewable source, contributing to environmental preservation. This study aimed to evaluate the increase in biomass resulting from the implementation of irrigation in Brazilian sugarcane plantations, estimate the potential for cogeneration, and calculate how much it will be possible to increase the Brazilian energy cogenerated with sugarcane bagasse and the impact on the Brazilian energy matrix. The increase in irrigation in the rainfed areas of Brazilian sugarcane plantations has substantial potential in increasing biomass for energy cogeneration. Considering an increase of 15% in the sugarcane plantation yields in rainfed areas achieved by the increase in irrigation, it leadsto a potential increase of 96.39 million tons of sugarcane and 26.80 million tons biomass produced. In the energy matrix, the potential impact is 1.42 GWh of cogenerated energy, which corresponds to a 12.47% increase in cogeneration in the sugar-energy sector and a 0.85% increase in Brazil's energy matrix. The expansion of the sugarcane irrigated area contributes to the increase in the production of bagasse and bioenergetic generation in Brazil.(AU)

A cana-de-açúcar tem grande capacidade de produção de energia elétrica com tecnologia totalmente limpa, de fonte renovável, contribuindo com a preservação ambiental. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o incremento de biomassa advinda da implantação de irrigação nos canaviais brasileiros, estimar o potencial de cogeração, e calcular o quanto será possível aumentar a energia brasileira cogerada com bagaço de cana-de-açúcar e o impacto na matriz energética brasileira. O incremento de irrigação nas áreas de sequeiros dos canaviais brasileiros tem um potencial substancial no incremento de biomassa para a cogeração de energia.Considerando um aumento de 15% na produção dos canaviais das áreas de sequeiro, conquistados a partir do incremento de irrigação, ocasiona em um potencial de aumento de 96,39 milhões de toneladas de cana-de-açúcar e 26,80 milhões de toneladas de biomassa produzida. Na matriz energética, o impacto potencial é de 1,42 GWh de energia cogerada que corresponde a 12,47% de aumento de cogeração no setor sucroenergético e 0,85% de aumento na matriz energética do Brasil. A expansão da área irrigada de cana-de-açúcar contribui com o aumento da produção de bagaço e geração bioenergética do Brasil.(AU)

Subproduct of the Wine Industry to Replace Forage for Feeding Confined Ovine / Coproduto da Indústria de Vitivinificação como Substituto ao Volumoso na Alimentação de Ovinos Confinados

The aim of the present study was to evaluate the ingestive behavior of sheep receiving alternative food with grape pomace to replace roughage, as well as its impacts on the rumen environment. It was observed that BU had higher TOC, TRAM and pH of the ruminal liquid, while there was less TRU (P < 0,05). As for the other parameters, no significant differences were found. In this study, just as the feeding time was not influenced due to the similarity of the concentrate: roughage ratio in the diet, the protozoan count did not change. This finding reinforces the possibility of using grape marc as a tool for formulating feed, reducing the risk of ruminal disturbances. It was observed that the group control had lower TRAM, indicating that the diet of this group promoted greater microbial activity and, consequently, greater digestibility, corroborating the already observed TOC. This result was the opposite of what was expected, since the grape pomace has probiotic properties, precisely because the fruits have more fungi and bacteria in their microbiota. This also confirms that the co-products of vitiviniculture can act as promoters of the intestinal health of ruminants, justifying further studies in order to improve this use. Therefore, the use of wine by-products is an alternative to reduce production costs, as its use in diets for confined sheep can improve the performance of the animals, increasing the total feed consumption and improving microbial activity.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar o comportamento ingestivo de ovinos recebendo ração alternativa com bagaço de uva em substituição ao volumoso, bem como seus impactos no ambiente ruminal. Observou-se que a BU apresentou maiores COT, TRAM e pH do líquido ruminal, enquanto houve menor TRU (P <0,05). Quanto aos demais parâmetros, não foram encontradas diferenças significativas. Neste estudo, assim como o tempo de alimentação não foi influenciado pela similaridade da relação concentrado: volumoso na dieta, a contagem de protozoários não se alterou. Esse achado reforça a possibilidade do uso do bagaço de uva como ferramenta na formulação de rações, reduzindo o risco de distúrbios ruminais. Observou-se que o grupo controle apresentou menor TRAM, indicando que a dieta desse grupo promoveu maior atividade microbiana e, consequentemente, maior digestibilidade, corroborando o COT já observado. Esse resultado foi o oposto do esperado, já que o bagaço de uva tem propriedades probióticas, justamente porque os frutos possuem mais fungos e bactérias em sua microbiota. Isso também confirma que os coprodutos da vitivinicultura podem atuar como promotores da saúde intestinal de ruminantes, justificando novos estudos no sentido de aprimorar esse uso. Portanto, a utilização de subprodutos do vinho é uma alternativa para reduzir os custos de produção, pois seu uso em dietas para ovinos confinados pode melhorar o desempenho dos animais, aumentando o consumo total de ração e melhorando a atividade microbiana.(AU)

Phytochemical characterization, antioxidant potential and antimicrobial activity of Averrhoa carambola L. (Oxalidaceae) against multiresistant pathogens / Caracterização fitoquímica, potencial antioxidante e atividade antimicrobiana de Averrhoa carambola L. (Oxalidaceae) frente a patógenos multirresistentes

The objective of this work was to perform the phytochemical characterization, to determine total phenols, antioxidant (AAO%) and antimicrobial potential of the ethanolic extracts of carambola. The phytochemical study was carried out through a qualitative analysis of the chemical constituents and quantitative determination of the phenol content By the Folin-Ciocalteu test. Qualitative and quantitative antioxidant tests were performed using the DPPH method (2,2 diphenyl-1-picryl-hydrazila) and iron reduction (FRAP). The minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by microdilution in 96-well plates. The presence of pyrogallic tannins, steroids and saponins has been identified. The highest total phenol content, quantified in the samples, was found in the stem bark (0.0866 mgEAG/g) and in the fruit (0.0734 mgEAG/g). In the antioxidant evaluation, the extracts of the green fruit bagasse (AAO% 71.9%,) and stem bark at 50 g/mL (AAO% 94%) with CE50 23.7 g/mL. Leaf extracts, stem bark, ripe fruit bagasse and green fruit bagasse presented MICs of 100 g/mL against multiresistant pathogenic bacteria and fungi.(AU)

O objetivo desse trabalho foi realizar a caracterização fitoquímica, determinar fenóis totais, potencial antioxidante (AAO%) e antimicrobiano dos extratos etanólicos de carambola O estudo fitoquímico foi realizado por meio de análise qualitativa dos constituintes químicos e determinação quantitativa do teor de fenóis totais pelo teste de Folin-Ciocalteu. Os testes antioxidantes qualitativos e quantitativos foram realizados pelo método do DPPH (2,2 difenil-1- picril-hidrazila) e redução do ferro (FRAP). A concentração inibitória mínima (CIM) foi determinada por microdiluição em placas de 96 poços. Foi identificada a presença de taninos pirogálicos, esteroides e saponinas. O maior teor de fenóis totais, quantificado nas amostras, foi encontrado na casca do caule (0,0866 mg EAG/g) e no fruto (0,0734 mg EAG/g). Na avaliação antioxidante destacaram-se a 500 µg/mL os extratos do bagaço do fruto verde (AAO% 71,9%,), e casca do caule a 50 µg/mL (AAO% 94%) com CE50 23,7 µg/mL. Os extratos das folhas, casca do caule, bagaço do fruto maduro e bagaço do fruto verde apresentaram CIM de 100 µg/mL contra bactérias e fungos patogênicos multirresistentes.(AU)

Qualidade de forragem de milho hidropônico cultivado em diferentes substratos de subproduto / Quality of hydroponic forage corn cultivated on different by-product substrates

O cultivo hidropônico de milho é uma alternativa eficiente, rápida e viável para períodos de escassez de alimentos; entretanto, ainda são poucas as informações sobre os parâmetros qualitativos e quantitativos da biomassa produzida, principalmente no que diz respeito aos substratos. Este trabalho teve como objetivo avaliar os aspectos produtivos e qualitativos do milho hidropônico para ração cultivado em diferentes substratos com um período de cultivo de 15 dias. Quatro substratos foram avaliados: 1) sementes de açaí inteiras fermentadas, 2) sementes de açaí trituradas, 3) bagaço de cana-de-açúcar e 4) feno de Tifton moído, com cinco repetições em delineamento de blocos ao acaso. A temperatura do substrato foi monitorada durante o período de produção. Após a colheita, no dia 15, foram avaliados o comprimento das raízes (RL), o comprimento da parte aérea, o teor de matéria seca da biomassa (BDM), o rendimento da biomassa seca, a produtividade da massa seca da forragem, a proteína bruta (PB) e o teor de cinzas. Não houve correlação entre período de crescimento e temperatura do substrato. O RL não foi afetado pelos substratos, o BDM foi menor no tratamento 3, o PB não foi influenciado e o teor de cinzas foi maior no tratamento 1. Em geral, o melhor desenvolvimento foi observado no tratamento 1 devido à ausência de distinção quanto aos parâmetros qualitativos (PB e cinzas) e maior granulometria das sementes inteiras de açaí que afetam a densidade de massa e aeração do substrato, permitindo maior rendimento de biomassa seca.

Hydroponic corn cultivation is an efficient, fast, and feasible alternative for periods of food scarcity; however, there is still little information on the qualitative and quantitative parameters of the produced biomass, especially with regard to substrates. This study aimed to evaluate the productive and qualitative aspects of hydroponic feed corn grown on different substrates with a cultivation period of 15 days. Four substrates were evaluated: 1) fermented whole açaí seeds, 2) crushed açaí seeds, 3) sugarcane bagasse, and 4) ground Tifton hay, with five replications under a randomized block design. Substrate temperature was monitored during the production period. After harvesting on day 15, roots length (RL), shoot length (SL), biomass dry matter content (BDM), dry biomass yield, forage dry mass productivity, crude protein (CP), and ash content were assessed. There was no correlation of growth period and substrate temperature. RL was not affected by substrates, BDM was lower in treatment 3, CP was not influenced, and ash content was higher in treatment 1. In general, the best development was observed in treatment 1 because of the absence of distinction regarding qualitative parameters (CP and ash) and higher granulometry of whole açaí seeds which affects mass density and substrate aeration, thus allowing higher dry biomass yield.

Quality of hydroponic forage corn cultivated on different by-product substrates / Qualidade de forragem de milho hidropônico cultivado em diferentes substratos de subproduto

Hydroponic corn cultivation is an efficient, fast, and feasible alternative for periods of food scarcity; however, there is still little information on the qualitative and quantitative parameters of the produced biomass, especially with regard to substrates. This study aimed to evaluate the productive and qualitative aspects of hydroponic feed corn grown on different substrates with a cultivation period of 15 days. Four substrates were evaluated: 1) fermented whole açaí seeds, 2) crushed açaí seeds, 3) sugarcane bagasse, and 4) ground Tifton hay, with five replications under a randomized block design. Substrate temperature was monitored during the production period. After harvesting on day 15, roots length (RL), shoot length (SL), biomass dry matter content (BDM), dry biomass yield, forage dry mass productivity, crude protein (CP), and ash content were assessed. There was no correlation of growth period and substrate temperature. RL was not affected by substrates, BDM was lower in treatment 3, CP was not influenced, and ash content was higher in treatment 1. In general, the best development was observed in treatment 1 because of the absence of distinction regarding qualitative parameters (CP and ash) and higher granulometry of whole açaí seeds which affects mass density and substrate aeration, thus allowing higher dry biomass yield.

O cultivo hidropônico de milho é uma alternativa eficiente, rápida e viável para períodos de escassez de alimentos; entretanto, ainda são poucas as informações sobre os parâmetros qualitativos e quantitativos da biomassa produzida, principalmente no que diz respeito aos substratos. Este trabalho teve como objetivo avaliar os aspectos produtivos e qualitativos do milho hidropônico para ração cultivado em diferentes substratos com um período de cultivo de 15 dias. Quatro substratos foram avaliados: 1) sementes de açaí inteiras fermentadas, 2) sementes de açaí trituradas, 3) bagaço de canade-açúcar e 4) feno de Tifton moído, com cinco repetições em delineamento de blocos ao acaso. A temperatura do substrato foi monitorada durante o período de produção. Após a colheita, no dia 15, foram avaliados o comprimento das raízes (RL), o comprimento da parte aérea, o teor de matéria seca da biomassa (BDM), o rendimento da biomassa seca, a produtividade da massa seca da forragem, a proteína bruta (PB) e o teor de cinzas. Não houve correlação entre período de crescimento e temperatura do substrato. O RL não foi afetado pelos substratos, o BDM foi menor no tratamento 3, o PB não foi influenciado e o teor de cinzas foi maior no tratamento 1. Em geral, o melhor desenvolvimento foi observado no tratamento 1 devido à ausência de distinção quanto aos parâmetros qualitativos (PB e cinzas) e maior granulometria das sementes inteiras de açaí que afetam a densidade de massa e aeração do substrato, permitindo maior rendimento de biomassa seca.

Phytochemical characterization, antioxidant potential and antimicrobial activity of Averrhoa carambola L. (Oxalidaceae) against multiresistant pathogens

Abstract The objective of this work was to perform the phytochemical characterization, to determine total phenols, antioxidant (AAO%) and antimicrobial potential of the ethanolic extracts of carambola. The phytochemical study was carried out through a qualitative analysis of the chemical constituents and quantitative determination of the phenol content By the Folin-Ciocalteu test. Qualitative and quantitative antioxidant tests were performed using the DPPH method (2,2 diphenyl-1-picryl-hydrazila) and iron reduction (FRAP). The minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by microdilution in 96-well plates. The presence of pyrogallic tannins, steroids and saponins has been identified. The highest total phenol content, quantified in the samples, was found in the stem bark (0.0866 mgEAG/g) and in the fruit (0.0734 mgEAG/g). In the antioxidant evaluation, the extracts of the green fruit bagasse (AAO% 71.9%,) and stem bark at 50 g/mL (AAO% 94%) with CE50 23.7 g/mL. Leaf extracts, stem bark, ripe fruit bagasse and green fruit bagasse presented MICs of 100 g/mL against multiresistant pathogenic bacteria and fungi.

Resumo O objetivo desse trabalho foi realizar a caracterização fitoquímica, determinar fenóis totais, potencial antioxidante (AAO%) e antimicrobiano dos extratos etanólicos de carambola O estudo fitoquímico foi realizado por meio de análise qualitativa dos constituintes químicos e determinação quantitativa do teor de fenóis totais pelo teste de Folin-Ciocalteu. Os testes antioxidantes qualitativos e quantitativos foram realizados pelo método do DPPH (2,2 difenil-1- picril-hidrazila) e redução do ferro (FRAP). A concentração inibitória mínima (CIM) foi determinada por microdiluição em placas de 96 poços. Foi identificada a presença de taninos pirogálicos, esteroides e saponinas. O maior teor de fenóis totais, quantificado nas amostras, foi encontrado na casca do caule (0,0866 mg EAG/g) e no fruto (0,0734 mg EAG/g). Na avaliação antioxidante destacaram-se a 500 µg/mL os extratos do bagaço do fruto verde (AAO% 71,9%,), e casca do caule a 50 µg/mL (AAO% 94%) com CE50 23,7 µg/mL. Os extratos das folhas, casca do caule, bagaço do fruto maduro e bagaço do fruto verde apresentaram CIM de 100 µg/mL contra bactérias e fungos patogênicos multirresistentes.

Fungal cellulases: production by solid-state cultivation in packedbed bioreactor using solid agro-industrial by-products as substrates and application for hydrolysis of sugarcane bagasse / Celulases fúngicas: produção por cultivo sólido em biorreator de leito empacotado usando resíduos sólidos agroindustriais como substratos e aplicação na hidrólise de bagaço de cana

Cellulases are essential for the hydrolysis of lignocellulosic materials in the production of second generation ethanol. Solid-state cultivation is a process that provides high concentrations of enzymes that can be used in this hydrolysis. The objectives of this work were to produce cellulases by cultivating the fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b in a packed bed bioreactor with sugarcane bagasse (SCB) and wheat bran (WB) as substrate and to evaluate the efficiency of the enzymatic extract in the hydrolysis of SCB in natura (BIN) and pretreated with ozone, alkali and ultrasound (BOU). The conditions for enzyme production in the bioreactor were SCB:WB at a ratio of 2.3:1 (w/w), 75 % moisture content; 45 ºC; aeration rate 240 L h-¹ and 96 h. The enzyme production was evaluated by endoglucanase, xylanase, filter paper (FPU) and β-glycosidase activities. For the application of the enzymes, a central composed response surface design with 5 repetitions of the central point was used, taking enzyme volume and hydrolysis time as factors. Such cultivation yielded the following enzymatic activities: 723 U gss-¹ of endoglucanases, 2024 U gss-¹ of xylanase, 12.6 U gss-¹ of FPU and 41 U gss-¹ of β-glucosidase. The results of the application tests indicated the best conditions as 7.0 mL of the enzyme extract (4.2 FPU) and 6 hours for BIN and BOU. The best cellulose-glucose conversions were obtained for BOU, reaching 32.1 % at 65 ºC. In conclusion, the enzyme production in the packed bed bioreactor was efficient and BOU pretreatment improved the hydrolysis of biomass, increasing the efficiency of conversion of cellulose to glucose.

Celulases são essenciais para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. O cultivo em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas nessa hidrólise. O objetivo deste trabalho foi produzir celulases pelo fungo Myceliophthora thermophila I-1D3b em biorreator de leito empacotado com bagaço decana (BC) e farelo de trigo (FT) como substrato e avaliar a eficiência deste extrato enzimático na hidrólise de bagaço de cana in natura (BIN) e pré-tratado com ozônio, álcali e ultrassom (BOU). As condições para produção de enzimas no biorreator foram BC:FT numa proporção de 2,3:1 (m/m); 75 %de umidade em base úmida; 45 ºC; taxa de aeração 240 L h-1 e 96 h. A produção de enzimas foi avaliada pelas atividades de endoglucanase, xilanase, papel de filtro (FPU) e β-glicosidase. Para a aplicação das enzimas, foi utilizado um planejamento de superfície de resposta central composto com 5 repetições do ponto central, tendo como fatores o volume de extrato enzimático e o tempo de hidrólise. Esse cultivo produziu as seguintes atividades enzimáticas: 723 U gss-1 de endoglucanases, 2024 U gss-¹ de xilanase, 12,6 U gss-¹ de FPU e 41 U gss-¹ de β-glucosidase. Os resultados da aplicação dessas enzimas na hidrólise indicaram como ótimos 7,0 mL de extrato enzimático (4,2 FPU) e 6 horas para BIN e BOU. As melhores conversões de celulose-glicose foram obtidas para a BOU, atingindo 32,1 % a 65 ºC. Em conclusão, a produção de enzimas no biorreator de leito compactado foi eficiente e o pré-tratamento BOU melhorou a hidrólise da biomassa, aumentando a eficiência de conversão de celulose em glicose.

Fungal cellulases: production by solid-state cultivation in packedbed bioreactor using solid agro-industrial by-products as substrates and application for hydrolysis of sugarcane bagasse / Celulases fúngicas: produção por cultivo sólido em biorreator de leito empacotado usando resíduos sólidos agroindustriais como substratos e aplicação na hidrólise de bagaço de cana

Cellulases are essential for the hydrolysis of lignocellulosic materials in the production of second generation ethanol. Solid-state cultivation is a process that provides high concentrations of enzymes that can be used in this hydrolysis. The objectives of this work were to produce cellulases by cultivating the fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b in a packed bed bioreactor with sugarcane bagasse (SCB) and wheat bran (WB) as substrate and to evaluate the efficiency of the enzymatic extract in the hydrolysis of SCB in natura (BIN) and pretreated with ozone, alkali and ultrasound (BOU). The conditions for enzyme production in the bioreactor were SCB:WB at a ratio of 2.3:1 (w/w), 75 % moisture content; 45 ºC; aeration rate 240 L h-¹ and 96 h. The enzyme production was evaluated by endoglucanase, xylanase, filter paper (FPU) and β-glycosidase activities. For the application of the enzymes, a central composed response surface design with 5 repetitions of the central point was used, taking enzyme volume and hydrolysis time as factors. Such cultivation yielded the following enzymatic activities: 723 U gss-¹ of endoglucanases, 2024 U gss-¹ of xylanase, 12.6 U gss-¹ of FPU and 41 U gss-¹ of β-glucosidase. The results of the application tests indicated the best conditions as 7.0 mL of the enzyme extract (4.2 FPU) and 6 hours for BIN and BOU. The best cellulose-glucose conversions were obtained for BOU, reaching 32.1 % at 65 ºC. In conclusion, the enzyme production in the packed bed bioreactor was efficient and BOU pretreatment improved the hydrolysis of biomass, increasing the efficiency of conversion of cellulose to glucose.(AU)

Celulases são essenciais para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. O cultivo em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas nessa hidrólise. O objetivo deste trabalho foi produzir celulases pelo fungo Myceliophthora thermophila I-1D3b em biorreator de leito empacotado com bagaço decana (BC) e farelo de trigo (FT) como substrato e avaliar a eficiência deste extrato enzimático na hidrólise de bagaço de cana in natura (BIN) e pré-tratado com ozônio, álcali e ultrassom (BOU). As condições para produção de enzimas no biorreator foram BC:FT numa proporção de 2,3:1 (m/m); 75 %de umidade em base úmida; 45 ºC; taxa de aeração 240 L h-1 e 96 h. A produção de enzimas foi avaliada pelas atividades de endoglucanase, xilanase, papel de filtro (FPU) e β-glicosidase. Para a aplicação das enzimas, foi utilizado um planejamento de superfície de resposta central composto com 5 repetições do ponto central, tendo como fatores o volume de extrato enzimático e o tempo de hidrólise. Esse cultivo produziu as seguintes atividades enzimáticas: 723 U gss-1 de endoglucanases, 2024 U gss-¹ de xilanase, 12,6 U gss-¹ de FPU e 41 U gss-¹ de β-glucosidase. Os resultados da aplicação dessas enzimas na hidrólise indicaram como ótimos 7,0 mL de extrato enzimático (4,2 FPU) e 6 horas para BIN e BOU. As melhores conversões de celulose-glicose foram obtidas para a BOU, atingindo 32,1 % a 65 ºC. Em conclusão, a produção de enzimas no biorreator de leito compactado foi eficiente e o pré-tratamento BOU melhorou a hidrólise da biomassa, aumentando a eficiência de conversão de celulose em glicose.(AU)