Biomass of unconventional plants from Brazilian semiarid as substrate for hydrolytic enzymes production by Aspergillus niger under solid and submerged fermentation

Aspergillus niger KIJH was grown in solid and submerged fermentation using leaves and roots (with and without bark) of plants typically from Brazilian semiarid as substrate to produce a multienzymatic extract, which was characterised for its potential biotechnological applications. Solid-state fermentation (SSF) was applied to select the most promising plants biomass as induction substrates for the production of hydrolytic enzymes by fungus. The best biomasses were used as substrate in submerged fermentation (SmF) assays at two scales. Samples of up scale fermented culture were partially purified by ultrafiltration and activity and pH and temperature stability of CMCase and xylanase were evaluated. A. niger KIJH produced hydrolytic enzymes under SSF containing unconventional plants biomass from Brazilian semiarid. In SmF conditions, maximum CMCase (0.264 U mL-1) and xylanase (1.163 U mL-1) activities were induced by Jacaratia corumbensis. Scaling up the SmF to 500 mL of medium was able to maintain constant the production of CMCase (0.346 U mL-1) and xylanase (1.273 U mL-1) on the fermented culture. Ultrafiltered and concentrated extract presented CMCase activities practically constant in all temperature ranges (30-80°C) and pH (3.0-9.0), while xylanase optimum activity temperature was 50°C and pH in the range of 3.0 to 5.0. CMCase activity remained stable for 24 hours at 50°C a

Biomass of unconventional plants from Brazilian semiarid as substrate for hydrolytic enzymes production by Aspergillus niger under solid and submerged fermentation

Aspergillus niger KIJH was grown in solid and submerged fermentation using leaves and roots (with and without bark) of plants typically from Brazilian semiarid as substrate to produce a multienzymatic extract, which was characterised for its potential biotechnological applications. Solid-state fermentation (SSF) was applied to select the most promising plants biomass as induction substrates for the production of hydrolytic enzymes by fungus. The best biomasses were used as substrate in submerged fermentation (SmF) assays at two scales. Samples of up scale fermented culture were partially purified by ultrafiltration and activity and pH and temperature stability of CMCase and xylanase were evaluated. A. niger KIJH produced hydrolytic enzymes under SSF containing unconventional plants biomass from Brazilian semiarid. In SmF conditions, maximum CMCase (0.264 U mL-1) and xylanase (1.163 U mL-1) activities were induced by Jacaratia corumbensis. Scaling up the SmF to 500 mL of medium was able to maintain constant the production of CMCase (0.346 U mL-1) and xylanase (1.273 U mL-1) on the fermented culture. Ultrafiltered and concentrated extract presented CMCase activities practically constant in all temperature ranges (30-80°C) and pH (3.0-9.0), while xylanase optimum activity temperature was 50°C and pH in the range of 3.0 to 5.0. CMCase activity remained stable for 24 hours at 50°C

Biomass of unconventional plants from Brazilian semiarid as substrate for hydrolytic enzymes production by Aspergillus niger under solid and submerged fermentation

Aspergillus niger KIJH was grown in solid and submerged fermentation using leaves and roots (with and without bark) of plants typically from Brazilian semiarid as substrate to produce a multienzymatic extract, which was characterised for its potential biotechnological applications. Solid-state fermentation (SSF) was applied to select the most promising plants biomass as induction substrates for the production of hydrolytic enzymes by fungus. The best biomasses were used as substrate in submerged fermentation (SmF) assays at two scales. Samples of up scale fermented culture were partially purified by ultrafiltration and activity and pH and temperature stability of CMCase and xylanase were evaluated. A. niger KIJH produced hydrolytic enzymes under SSF containing unconventional plants biomass from Brazilian semiarid. In SmF conditions, maximum CMCase (0.264 U mL-1) and xylanase (1.163 U mL-1) activities were induced by Jacaratia corumbensis. Scaling up the SmF to 500 mL of medium was able to maintain constant the production of CMCase (0.346 U mL-1) and xylanase (1.273 U mL-1) on the fermented culture. Ultrafiltered and concentrated extract presented CMCase activities practically constant in all temperature ranges (30-80°C) and pH (3.0-9.0), while xylanase optimum activity temperature was 50°C and pH in the range of 3.0 to 5.0. CMCase activity remained stable for 24 hours at 50°C(AU)

Effect of enzymatic complex in the diet of pirarucu, Arapaima gigas juveniles / Efeito de complexo enzimático na dieta para juvenis de pirarucu, Arapaima gigas

The pirarucu, Arapaima gigas is a native, carnivorous fish species from the Amazon basin. As carnivorous fish have low amylase activity, exogenous enzymes can improve the digestibility of carbohydrates in aquaculture feeds. We evaluated the digestibility of increasing levels of an enzymatic complex in diets of pirarucu juveniles (65.2 ± 0.4 g). The experimental design was randomized with four treatments [diets containing 0.25, 0.50, 0.75, and 1 g kg-1 on-top inclusion of an enzyme complex (Allzyme® SSF®, USA), and a control, with three replications at a density of 5 fish per unit, and a 30-day duration. We quantified apparent digestibility of dry matter, crude protein, and crude energy through nutrient and chromium oxide content in diets and feces. Enzymatic activity, hepatic glycogen and total protein were determined in liver and anterior intestine samples. The diet with 1 g kg-1 of enzyme-complex resulted in an increase in apparent digestibility of crude protein, gross energy, and dry matter, hepatic glycogen, total proteins in liver and in intestine, showing the efficiency of the enzyme complex in pirarucu feeding. A higher accumulation of dry matter, crude energy, and ethereal extract in the carcass indicated weight increase in the fish treated with enzymatic complex. A decrease in the endogenous enzymatic activity (protease, lipase and amylase) suggested an improved efficacy of the digestive process. Our results indicate that the inclusion of 1 g kg-1 enzyme complex in the diet of juvenile pirarucu can be recommended to achieve greater digestibility of nutrients and improvement in productive performance.(AU)

O pirarucu, Arapaima gigas é um peixe carnívoro nativo da bacia amazônica. Como peixes carnívoros possuem baixa atividade de amilase, enzimas exógenas melhoram a digestibilidade de carboidratos em rações para aquacultura. O objetivo deste estudo foi avaliar a digestibilidade de níveis crescentes de complexo enzimático em dietas para juvenis de pirarucu (65,2 ± 0,4 g). O desenho experimental foi randomizado com quatro tratamentos [dietas contendo 0,25, 0,50, 0,75 e 1 g kg-1 de complexo enzimático adicionado (Allzyme® SSF®, EUA)] e um controle, com três réplicas com densidade de cinco peixes por unidade e 30 dias de duração. A digestibilidade aparente da matéria seca, proteína bruta e energia bruta foi calculada por quantificação de nutrientes e óxido de cromo nas dietas e fezes. A atividade enzimática, o glicogênio hepático e a proteína total foram determinados a partir de amostras do fígado e intestino anterior. A dieta com 1 g kg-1 de complexo enzimático resultou em um aumento da digestibilidade aparente de proteina bruta, energia bruta, matéria seca, glicogênio hepático e proteínas totais no fígado e intestino, mostrando a eficácia do complexo enzimático na dieta dos pirarucus. A acumulação mais alta de matéria seca, energia bruta e extrato etéreo na carcaça indicou o aumento de peso dos peixes tratados com complexo enzimático. A redução da atividade enzimática endógena (protease, lipase e amilase) sugeriu um aumento da eficácia do processo digestivo. Nossos resultados indicam que a inclusão de 1 g kg-1 do complexo enzimático na dietas de juvenis de pirarucu pode ser recomendada para obter maior digestibilidade de nutientes e performance produtiva.(AU)

Solid-state fermentation with orange waste: optimization of Laccase production from Pleurotus pulmonarius CCB-20 and decolorization of synthetic dyes

Laccases are oxidoreductase enzymes that have the ability to oxidize phenolic substrates. Its biotechnological potential has been greatly explored in many areas as biotechnology industry, bioremediation of dyes, food industry and environmental microbiology. The aim of this study was maximize the laccase production by Pleurotus pulmonarius (Fr.) Quélet in solid-state fermentation (SSF) using orange waste as substrate. After optimization the capability of the crude laccase to decolorize dyes was analyzed. The fermentation medium in the solid-state was optimized by applying a factorial design. After statistics optimization, laccase activity increased two times. The laccase activity appears to be correlated with the ability of crude extract to decolorize some industrial dyes. The optimized laccase was characterized with respect to optimum pH, influence of temperature and salts. Our results demonstrate that P. pulmonarius was an efficient producer of an important industrial enzyme, laccase, in a cheap solid-state system using orange waste as substrate.

Solid-state fermentation with orange waste: optimization of Laccase production from Pleurotus pulmonarius CCB-20 and decolorization of synthetic dyes

Laccases are oxidoreductase enzymes that have the ability to oxidize phenolic substrates. Its biotechnological potential has been greatly explored in many areas as biotechnology industry, bioremediation of dyes, food industry and environmental microbiology. The aim of this study was maximize the laccase production by Pleurotus pulmonarius (Fr.) Quélet in solid-state fermentation (SSF) using orange waste as substrate. After optimization the capability of the crude laccase to decolorize dyes was analyzed. The fermentation medium in the solid-state was optimized by applying a factorial design. After statistics optimization, laccase activity increased two times. The laccase activity appears to be correlated with the ability of crude extract to decolorize some industrial dyes. The optimized laccase was characterized with respect to optimum pH, influence of temperature and salts. Our results demonstrate that P. pulmonarius was an efficient producer of an important industrial enzyme, laccase, in a cheap solid-state system using orange waste as substrate.(AU)

Avaliação de diferentes métodos de cozimento e de cisalhamento na determinação da maciez de lombos suínos de diferentes qualidades / Evaluation of different cooking and shear methods to assess tenderness of pork loins from different qualities

Objetivou-se avaliar a maciez de lombos suínos (M. Longissimus thoracis) de diferentes classes de qualidade (RFN, PSE e RSE) por dois métodos de cozimento (micro-ondas e grelha) e dois protocolos (SSF e WBsSF) de determinação de força de cisalhamento (FC). As classes de qualidade de carne suína não difeririam (P>0,05) quanto a FC, independentemente do método de cozimento ou protocolo de cisalhamento usado. Maior repetibilidade da FC foi observada quando do cozimento em micro-ondas (SSF = 0,77; WBsSF = 0,75), tendo alta correlação (r = 0,72) entre os dois protocolos. Concluiu-se que que as classes de qualidade da carne suína não diferem quanto à maciez instrumental e que o cozimento em micro-ondas associado ao protocolo SSF é altamente promissor para avaliação da maciez instrumental da carne suína.(AU)

Avaliação de diferentes métodos de cozimento e de cisalhamento na determinação da maciez de lombos suínos de diferentes qualidades / Evaluation of different cooking and shear methods to assess tenderness of pork loins from different qualities

Objetivou-se avaliar a maciez de lombos suínos (M. Longissimus thoracis) de diferentes classes de qualidade (RFN, PSE e RSE) por dois métodos de cozimento (micro-ondas e grelha) e dois protocolos (SSF e WBsSF) de determinação de força de cisalhamento (FC). As classes de qualidade de carne suína não difeririam (P>0,05) quanto a FC, independentemente do método de cozimento ou protocolo de cisalhamento usado. Maior repetibilidade da FC foi observada quando do cozimento em micro-ondas (SSF = 0,77; WBsSF = 0,75), tendo alta correlação (r = 0,72) entre os dois protocolos. Concluiu-se que que as classes de qualidade da carne suína não diferem quanto à maciez instrumental e que o cozimento em micro-ondas associado ao protocolo SSF é altamente promissor para avaliação da maciez instrumental da carne suína.

Volatilization of ammonia in systems of treatment of swine manure with aquatic macrophytes / Volatilização de amônia em sistemas de tratamento de dejetos de suínos com macrófitas aquáticas

The usage of aquatic plants represents an alternative in the treatment of residues originating from swine. In these systems, one of the N removal methods is the ammonium (NH4 +) uptake and volatilization of ammonia (NH3). In this way, the objective of this work was to evaluate the volatilization rates of NH3 in waste treatment systems swine fluids (SSF) with aquatic macrophytes, as well as the concentration of NH 4+ present in the swine fluids. The experiment was carried out at Campus II/UNOESTE. The treatment systems were composed of 16 boxes of PVC and characterized as: T1 = Control sample 50% of SSF/50% of water; T2 = 50% SSF/50% water + Eichhornia crassipes (Mart.) Solms; T3 = 50% SSF/50% water + Pistia stratiotes L.; T4 = 50% SSF/50% water + Salvinia auriculata Aubl. The design was randomized blocks, with 4 treatments and 4 replicates. The hydrogen potential (pH) and the NH4 + content of the effluent were analyzed weekly, and the volatilization of NH 3 by means of collectors installed in each treatment unit. The presence of aquatic macrophytes promoted the reduction of NH4+ concentration and of the pH values of swine fluids, and this resulted in the reduction of NH3 volatilization rates to the environment, with emphasis on the system with Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, which presented the lowest rate of volatilization.(AU)

A utilização de plantas aquáticas representa uma alternativa no tratamento de resíduos oriundos da suinocultura. Nestes sistemas, uma das formas de remoção de nitrogênio (N) é a absorção de amônio (NH4+) pelas plantas, entretanto, também ocorre a volatilização de amônia (NH3). Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar as taxas de volatilização de NH3 em sistemas de tratamentos de dejetos líquidos de suínos (DLS) com macrófitas aquáticas, bem como a concentração de NH4+ presente nos dejetos. O experimento foi realizado em área de ambiente aberto no Campus II/UNOESTE. Os sistemas de tratamento foram constituídos de 16 caixas de PVC e caracterizados como: T1 = Testemunha 50% de DLS/50% de água; T2 = 50% de DLS/50% de água + Eichhornia crassipes (Mart.) Solms; T3 = 50% de DLS/50% de água + Pistia stratiotes L.; T4 = 50% de DLS/50% de água + Salvinia auriculata Aubl. O delineamento adotado foi em blocos casualizados, com 4 tratamentos e 4 repetições. Foram analisados o potencial hidrogeniônico (pH) e o teor de NH4 + do efluente semanalmente, e a volatilização de NH3 por meio de coletores instalados em cada unidade de tratamento. A presença das macrófitas aquáticas proporcionou a redução da concentração de NH4+ e dos valores de pH dos dejetos líquidos de suínos, e isto resultou na redução das taxas de volatilização de NH 3 ao meio ambiente, com destaque ao sistema com Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, que apresentou a menor taxa de volatilização.(AU)

Edaphic fauna in a vegetation gradient in the Sete Cidades National Park / Fauna edáfica em um gradiente vegetacional no Parque Nacional de Sete Cidades

The vegetation physionomy and cover can show patterns of diversity and composition of the edaphic community, depending on the quantity and quality of litter in a specific habitat. The objective of this study was to evaluate the effect of the vegetation gradient formed by Graminoid Field (GRF), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) and Semideciduous Seasonal Forest (SSF) on density, diversity and composition of the edaphic fauna community in two seasons of the year, in the Sete Cidades National Park (Piauí state). For fauna sampling, a total of eight pitfall traps, distanced 10 m, were placed in each area in the central part of each system, where they remained for seven days. In the wet period, there was a tendency to increase the number of individuals as a function of the complexity of the vegetation formation, with the inverse occurring in the dry period. It was verified an environmental variation of the climatic factors temperature and humidity according to the vegetal formation, contributing to a heterogeneous distribution of the fauna. The GRF formation presented a significantly lower value of average richness only in the dry period. Regarding the variables of diversity and uniformity, they did not show drastic variations in relation to the vegetation gradient studied. The dominant groups in the vegetation gradient were Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari and Collembola, with reduction of the number of Coleoptera in the dry season. Principal component analysis (PCA) revealed greater differences in the composition of the communities between the vegetation formations for the rainy season. At this time, the formations SSF and CRD were associated to a greater diversity of invertebrates than CSS and GRF, demonstrating the influence of the vegetation complexity on the soil fauna community.(AU)

A fisionomia e cobertura vegetal podem mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade edáfica, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do gradiente vegetacional formado por Campo Graminóide (CGR), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) e Floresta Estacional Semidecídua (FES) sobre a densidade, diversidade e composição da comunidade da fauna edáfica em duas épocas do ano do Parque Nacional de Sete Cidades (PI). Para amostragem da fauna foram colocadas um total de oito armadilhas do tipo Pit-fall, distanciadas por 10 m, em cada área na parte central de cada sistema, onde permaneceram por sete dias. No período úmido houve uma tendência a aumento do número de indivíduos conforme a complexidade da formação vegetal e o inverso ocorreu no período seco. Verificou-se uma variação ambiental dos fatores climáticos temperatura e umidade conforme a formação vegetal contribuindo para uma distribuição heterogênea da fauna. Apenas no período seco a formação CGR apresentou valor significativamente menor de riqueza média. Em relação às variáveis de diversidade e uniformidade não apresentaram variações drásticas em relação ao gradiente vegetacional estudado. Os grupos dominantes no gradiente vegetacional foram Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari e Collembola, com redução do número de Coleoptera na época seca. Pela análise de componentes principais (ACP) constatou-se maiores diferenças na composição das comunidades entre as formações vegetais para o período chuvoso. Nesta época, as formações vegetais os estádios FES e CRD estiveram associados a uma maior diversidade de invertebrados do que CSS e CGR, demonstrando influência da complexidade vegetacional sobre a comunidade da fauna do solo.(AU)

Comparison of the phytochemical profiles of five native plant species in two different forest formations / Comparação do perfil fitoquímico de cinco espécies vegetais provenientes de duas formações florestais diferentes

The expression of chemical compounds by individual plants of the same species in different locations may be affected by abiotic factors resulting in differences in the production of allelopathic compounds. The objective of this study was to compare the phytochemical profiles of plant species from two different forest formations in the state of Paraná, Brazil. The forest formations were Seasonal Semideciduous Forest (SSF) and Lowland Ombrophilous Dense Forest (LODF), and the five study species were Jacaranda micrantha, Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Schinus terebinthifolius and Cedrela fissilis. Secondary metabolites were extracted by exhaustive extraction with methanol, and the crude extract was fractionated using column chromatography. The fractions were used to calculate the retention factor of the main compounds using thin layer chromatography and phytochemical tests. The classes of compounds identified were practically the same among the analyzed species, however, at different levels of concentration. The type of tannins found in S. terebinthifolius differed between the two forest formations.(AU)

A expressão de compostos químicos de uma mesma espécie pode ser afetada e diferenciada pelos fatores abióticos, resultando em respostas alelopáticas diferenciadas. O objetivo deste trabalho foi comparar o perfil químico de espécies provenientes de duas Formações Florestais do Estado do Paraná. As formações foram a Floresta Estacional Semidecidual e Floresta Ombrófila Densa, sendo as espécies escolhidas: Jacaranda micrantha, Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Schinus terebinthifolius e Cedrela fissilis. Foi realizada extração exaustiva dos metabólitos secundários com metanol e o extrato bruto fracionado em coluna cromatográfica. As frações foram utilizadas para calcular o fator de retenção dos constituintes principais empregando cromatografia em camada delgada e para realizar testes fitoquímicos. As classes de compostos identificados foram praticamente as mesmas entre as espécies analisadas, porém, em diferentes níveis de concentração. O tipo de tanino encontrado em S. terebinthifolius foi diferente entre as duas formações florestais.(AU)

Volatilization of ammonia in systems of treatment of swine manure with aquatic macrophytes

Abstract The usage of aquatic plants represents an alternative in the treatment of residues originating from swine. In these systems, one of the N removal methods is the ammonium (NH4 +) uptake and volatilization of ammonia (NH3). In this way, the objective of this work was to evaluate the volatilization rates of NH3 in waste treatment systems swine fluids (SSF) with aquatic macrophytes, as well as the concentration of NH 4+ present in the swine fluids. The experiment was carried out at Campus II/UNOESTE. The treatment systems were composed of 16 boxes of PVC and characterized as: T1 = Control sample 50% of SSF/50% of water; T2 = 50% SSF/50% water + Eichhornia crassipes (Mart.) Solms; T3 = 50% SSF/50% water + Pistia stratiotes L.; T4 = 50% SSF/50% water + Salvinia auriculata Aubl. The design was randomized blocks, with 4 treatments and 4 replicates. The hydrogen potential (pH) and the NH4 + content of the effluent were analyzed weekly, and the volatilization of NH 3 by means of collectors installed in each treatment unit. The presence of aquatic macrophytes promoted the reduction of NH4+ concentration and of the pH values of swine fluids, and this resulted in the reduction of NH3 volatilization rates to the environment, with emphasis on the system with Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, which presented the lowest rate of volatilization.

Resumo A utilização de plantas aquáticas representa uma alternativa no tratamento de resíduos oriundos da suinocultura. Nestes sistemas, uma das formas de remoção de nitrogênio (N) é a absorção de amônio (NH4+) pelas plantas, entretanto, também ocorre a volatilização de amônia (NH3). Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar as taxas de volatilização de NH3 em sistemas de tratamentos de dejetos líquidos de suínos (DLS) com macrófitas aquáticas, bem como a concentração de NH4+ presente nos dejetos. O experimento foi realizado em área de ambiente aberto no Campus II/UNOESTE. Os sistemas de tratamento foram constituídos de 16 caixas de PVC e caracterizados como: T1 = Testemunha 50% de DLS/50% de água; T2 = 50% de DLS/50% de água + Eichhornia crassipes (Mart.) Solms; T3 = 50% de DLS/50% de água + Pistia stratiotes L.; T4 = 50% de DLS/50% de água + Salvinia auriculata Aubl. O delineamento adotado foi em blocos casualizados, com 4 tratamentos e 4 repetições. Foram analisados o potencial hidrogeniônico (pH) e o teor de NH4 + do efluente semanalmente, e a volatilização de NH3 por meio de coletores instalados em cada unidade de tratamento. A presença das macrófitas aquáticas proporcionou a redução da concentração de NH4+ e dos valores de pH dos dejetos líquidos de suínos, e isto resultou na redução das taxas de volatilização de NH 3 ao meio ambiente, com destaque ao sistema com Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, que apresentou a menor taxa de volatilização.

Decolorization of textile industry wastewater in solid state fermentation with Peach-Palm (Bactris gasipaes) residue

Abstract In this work we have assessed the decolorization of textile effluents throughout their treatment in a solid-state fermentation (SSF) system. SSF assays were conducted with peach-palm (Bactris gasipaes) residue using the white rot fungus Ganoderma lucidum EF 31. The influence of the dye concentration and of the amounts of peach-palm residue and liquid phase on both the discoloration efficiency and enzyme production was studied. According to our results, independently of experimental conditions employed, laccase was the main ligninolytic enzyme produced by G. lucidum. The highest laccase activity was obtained at very low effluent concentrations, suggesting the existence of an inhibitory effect of higher concentrations on fungal metabolism. The highest percentage of color removal was reached when 10 grams of peach palm residue was moistened with 60 mL of the final effluent. In control tests carried out with the synthetic dye Remazol Brilliant Blue R (RBBR) decolorization efficiencies about 20% higher than that achieved with the industrial effluent were achieved. The adsorption of RBBR on peach-palm residue was also investigated. Equilibrium tests showed that the adsorption of this dye followed both Langmuir and Freundlich isotherms. Hence, our experimental results indicate that peach-palm residue is suitable substrate for both laccase production and color removal in industrial effluents.

Resumo Neste trabalho, avaliamos a descoloração de efluentes têxteis durante seu tratamento em um sistema de fermentação em estado sólido (SSF). Os ensaios foram conduzidos com resíduo de pupunha (Bactris gasipaes) utilizando o fungo de podridão branca Ganoderma lucidum EF 31. A influência da concentração de corante, as quantidades de resíduo e da fase líquida foram estudadas tanto na eficiência de descoloração como na produção de enzima. De acordo com os resultados, independentemente das condições experimentais utilizadas, a lacase foi a principal enzima ligninolítica produzida por G. lucidum. A atividade de lacase mais elevada foi obtida em baixas concentrações de efluentes, sugerindo um efeito inibitório no metabolismo fúngico. A maior remoção de cor foi obtida com 10 gramas de resíduo da pupunha e 60 mL do efluente final. Nos ensaios de controle realizados com o corante sintético RBBR, foram atingidos cerca de 20% mais descoloração do que os obtidos com o efluente industrial. A adsorção de RBBR no resíduo de pupunha também foi investigada. Os testes de equilíbrio mostraram que a adsorção deste corante seguiu as isotermas de Langmuir e Freundlich. Assim, os resultados experimentais indicam que o resíduo de pupunha é um substrato adequado tanto para a produção de lacase quanto para a remoção de cor em efluentes industriais.

Decolorization of textile industry wastewater in solid state fermentation with Peach-Palm (Bactris gasipaes) residue / Decoloração de águas residuais da indústria têxtil em fermentação de estado sólido com resíduo de Pupunha (Bactris gasipaes)

In this work we have assessed the decolorization of textile effluents throughout their treatment in a solid-state fermentation (SSF) system. SSF assays were conducted with peach-palm (Bactris gasipaes) residue using the white rot fungus Ganoderma lucidum EF 31. The influence of the dye concentration and of the amounts of peach-palm residue and liquid phase on both the discoloration efficiency and enzyme production was studied. According to our results, independently of experimental conditions employed, laccase was the main ligninolytic enzyme produced by G. lucidum. The highest laccase activity was obtained at very low effluent concentrations, suggesting the existence of an inhibitory effect of higher concentrations on fungal metabolism. The highest percentage of color removal was reached when 10 grams of peach palm residue was moistened with 60 mL of the final effluent. In control tests carried out with the synthetic dye Remazol Brilliant Blue R (RBBR) decolorization efficiencies about 20% higher than that achieved with the industrial effluent were achieved. The adsorption of RBBR on peach-palm residue was also investigated. Equilibrium tests showed that the adsorption of this dye followed both Langmuir and Freundlich isotherms. Hence, our experimental results indicate that peach-palm residue is suitable substrate for both laccase production and color removal in industrial effluents.(AU)

Neste trabalho, avaliamos a descoloração de efluentes têxteis durante seu tratamento em um sistema de fermentação em estado sólido (SSF). Os ensaios foram conduzidos com resíduo de pupunha (Bactris gasipaes) utilizando o fungo de podridão branca Ganoderma lucidum EF 31. A influência da concentração de corante, as quantidades de resíduo e da fase líquida foram estudadas tanto na eficiência de descoloração como na produção de enzima. De acordo com os resultados, independentemente das condições experimentais utilizadas, a lacase foi a principal enzima ligninolítica produzida por G. lucidum. A atividade de lacase mais elevada foi obtida em baixas concentrações de efluentes, sugerindo um efeito inibitório no metabolismo fúngico. A maior remoção de cor foi obtida com 10 gramas de resíduo da pupunha e 60 mL do efluente final. Nos ensaios de controle realizados com o corante sintético RBBR, foram atingidos cerca de 20% mais descoloração do que os obtidos com o efluente industrial. A adsorção de RBBR no resíduo de pupunha também foi investigada. Os testes de equilíbrio mostraram que a adsorção deste corante seguiu as isotermas de Langmuir e Freundlich. Assim, os resultados experimentais indicam que o resíduo de pupunha é um substrato adequado tanto para a produção de lacase quanto para a remoção de cor em efluentes industriais.(AU)

Edaphic fauna in a vegetation gradient in the Sete Cidades National Park

Abstract The vegetation physionomy and cover can show patterns of diversity and composition of the edaphic community, depending on the quantity and quality of litter in a specific habitat. The objective of this study was to evaluate the effect of the vegetation gradient formed by Graminoid Field (GRF), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) and Semideciduous Seasonal Forest (SSF) on density, diversity and composition of the edaphic fauna community in two seasons of the year, in the Sete Cidades National Park (Piauí state). For fauna sampling, a total of eight pitfall traps, distanced 10 m, were placed in each area in the central part of each system, where they remained for seven days. In the wet period, there was a tendency to increase the number of individuals as a function of the complexity of the vegetation formation, with the inverse occurring in the dry period. It was verified an environmental variation of the climatic factors temperature and humidity according to the vegetal formation, contributing to a heterogeneous distribution of the fauna. The GRF formation presented a significantly lower value of average richness only in the dry period. Regarding the variables of diversity and uniformity, they did not show drastic variations in relation to the vegetation gradient studied. The dominant groups in the vegetation gradient were Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari and Collembola, with reduction of the number of Coleoptera in the dry season. Principal component analysis (PCA) revealed greater differences in the composition of the communities between the vegetation formations for the rainy season. At this time, the formations SSF and CRD were associated to a greater diversity of invertebrates than CSS and GRF, demonstrating the influence of the vegetation complexity on the soil fauna community.

Resumo A fisionomia e cobertura vegetal podem mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade edáfica, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do gradiente vegetacional formado por Campo Graminóide (CGR), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) e Floresta Estacional Semidecídua (FES) sobre a densidade, diversidade e composição da comunidade da fauna edáfica em duas épocas do ano do Parque Nacional de Sete Cidades (PI). Para amostragem da fauna foram colocadas um total de oito armadilhas do tipo Pit-fall, distanciadas por 10 m, em cada área na parte central de cada sistema, onde permaneceram por sete dias. No período úmido houve uma tendência a aumento do número de indivíduos conforme a complexidade da formação vegetal e o inverso ocorreu no período seco. Verificou-se uma variação ambiental dos fatores climáticos temperatura e umidade conforme a formação vegetal contribuindo para uma distribuição heterogênea da fauna. Apenas no período seco a formação CGR apresentou valor significativamente menor de riqueza média. Em relação às variáveis de diversidade e uniformidade não apresentaram variações drásticas em relação ao gradiente vegetacional estudado. Os grupos dominantes no gradiente vegetacional foram Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari e Collembola, com redução do número de Coleoptera na época seca. Pela análise de componentes principais (ACP) constatou-se maiores diferenças na composição das comunidades entre as formações vegetais para o período chuvoso. Nesta época, as formações vegetais os estádios FES e CRD estiveram associados a uma maior diversidade de invertebrados do que CSS e CGR, demonstrando influência da complexidade vegetacional sobre a comunidade da fauna do solo.

Comparison of the phytochemical profiles of five native plant species in two different forest formations

Abstract The expression of chemical compounds by individual plants of the same species in different locations may be affected by abiotic factors resulting in differences in the production of allelopathic compounds. The objective of this study was to compare the phytochemical profiles of plant species from two different forest formations in the state of Paraná, Brazil. The forest formations were Seasonal Semideciduous Forest (SSF) and Lowland Ombrophilous Dense Forest (LODF), and the five study species were Jacaranda micrantha, Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Schinus terebinthifolius and Cedrela fissilis. Secondary metabolites were extracted by exhaustive extraction with methanol, and the crude extract was fractionated using column chromatography. The fractions were used to calculate the retention factor of the main compounds using thin layer chromatography and phytochemical tests. The classes of compounds identified were practically the same among the analyzed species, however, at different levels of concentration. The type of tannins found in S. terebinthifolius differed between the two forest formations.

Resumo A expressão de compostos químicos de uma mesma espécie pode ser afetada e diferenciada pelos fatores abióticos, resultando em respostas alelopáticas diferenciadas. O objetivo deste trabalho foi comparar o perfil químico de espécies provenientes de duas Formações Florestais do Estado do Paraná. As formações foram a Floresta Estacional Semidecidual e Floresta Ombrófila Densa, sendo as espécies escolhidas: Jacaranda micrantha, Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Schinus terebinthifolius e Cedrela fissilis. Foi realizada extração exaustiva dos metabólitos secundários com metanol e o extrato bruto fracionado em coluna cromatográfica. As frações foram utilizadas para calcular o fator de retenção dos constituintes principais empregando cromatografia em camada delgada e para realizar testes fitoquímicos. As classes de compostos identificados foram praticamente as mesmas entre as espécies analisadas, porém, em diferentes níveis de concentração. O tipo de tanino encontrado em S. terebinthifolius foi diferente entre as duas formações florestais.

Decolorization of textile industry wastewater in solid state fermentation with Peach-Palm (Bactris gasipaes) residue

Abstract In this work we have assessed the decolorization of textile effluents throughout their treatment in a solid-state fermentation (SSF) system. SSF assays were conducted with peach-palm (Bactris gasipaes) residue using the white rot fungus Ganoderma lucidum EF 31. The influence of the dye concentration and of the amounts of peach-palm residue and liquid phase on both the discoloration efficiency and enzyme production was studied. According to our results, independently of experimental conditions employed, laccase was the main ligninolytic enzyme produced by G. lucidum. The highest laccase activity was obtained at very low effluent concentrations, suggesting the existence of an inhibitory effect of higher concentrations on fungal metabolism. The highest percentage of color removal was reached when 10 grams of peach palm residue was moistened with 60 mL of the final effluent. In control tests carried out with the synthetic dye Remazol Brilliant Blue R (RBBR) decolorization efficiencies about 20% higher than that achieved with the industrial effluent were achieved. The adsorption of RBBR on peach-palm residue was also investigated. Equilibrium tests showed that the adsorption of this dye followed both Langmuir and Freundlich isotherms. Hence, our experimental results indicate that peach-palm residue is suitable substrate for both laccase production and color removal in industrial effluents.

Resumo Neste trabalho, avaliamos a descoloração de efluentes têxteis durante seu tratamento em um sistema de fermentação em estado sólido (SSF). Os ensaios foram conduzidos com resíduo de pupunha (Bactris gasipaes) utilizando o fungo de podridão branca Ganoderma lucidum EF 31. A influência da concentração de corante, as quantidades de resíduo e da fase líquida foram estudadas tanto na eficiência de descoloração como na produção de enzima. De acordo com os resultados, independentemente das condições experimentais utilizadas, a lacase foi a principal enzima ligninolítica produzida por G. lucidum. A atividade de lacase mais elevada foi obtida em baixas concentrações de efluentes, sugerindo um efeito inibitório no metabolismo fúngico. A maior remoção de cor foi obtida com 10 gramas de resíduo da pupunha e 60 mL do efluente final. Nos ensaios de controle realizados com o corante sintético RBBR, foram atingidos cerca de 20% mais descoloração do que os obtidos com o efluente industrial. A adsorção de RBBR no resíduo de pupunha também foi investigada. Os testes de equilíbrio mostraram que a adsorção deste corante seguiu as isotermas de Langmuir e Freundlich. Assim, os resultados experimentais indicam que o resíduo de pupunha é um substrato adequado tanto para a produção de lacase quanto para a remoção de cor em efluentes industriais.

Volatilization of ammonia in systems of treatment of swine manure with aquatic macrophytes

Abstract The usage of aquatic plants represents an alternative in the treatment of residues originating from swine. In these systems, one of the N removal methods is the ammonium (NH4 +) uptake and volatilization of ammonia (NH3). In this way, the objective of this work was to evaluate the volatilization rates of NH3 in waste treatment systems swine fluids (SSF) with aquatic macrophytes, as well as the concentration of NH 4+ present in the swine fluids. The experiment was carried out at Campus II/UNOESTE. The treatment systems were composed of 16 boxes of PVC and characterized as: T1 = Control sample 50% of SSF/50% of water; T2 = 50% SSF/50% water + Eichhornia crassipes (Mart.) Solms; T3 = 50% SSF/50% water + Pistia stratiotes L.; T4 = 50% SSF/50% water + Salvinia auriculata Aubl. The design was randomized blocks, with 4 treatments and 4 replicates. The hydrogen potential (pH) and the NH4 + content of the effluent were analyzed weekly, and the volatilization of NH 3 by means of collectors installed in each treatment unit. The presence of aquatic macrophytes promoted the reduction of NH4+ concentration and of the pH values of swine fluids, and this resulted in the reduction of NH3 volatilization rates to the environment, with emphasis on the system with Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, which presented the lowest rate of volatilization.

Resumo A utilização de plantas aquáticas representa uma alternativa no tratamento de resíduos oriundos da suinocultura. Nestes sistemas, uma das formas de remoção de nitrogênio (N) é a absorção de amônio (NH4+) pelas plantas, entretanto, também ocorre a volatilização de amônia (NH3). Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar as taxas de volatilização de NH3 em sistemas de tratamentos de dejetos líquidos de suínos (DLS) com macrófitas aquáticas, bem como a concentração de NH4+ presente nos dejetos. O experimento foi realizado em área de ambiente aberto no Campus II/UNOESTE. Os sistemas de tratamento foram constituídos de 16 caixas de PVC e caracterizados como: T1 = Testemunha 50% de DLS/50% de água; T2 = 50% de DLS/50% de água + Eichhornia crassipes (Mart.) Solms; T3 = 50% de DLS/50% de água + Pistia stratiotes L.; T4 = 50% de DLS/50% de água + Salvinia auriculata Aubl. O delineamento adotado foi em blocos casualizados, com 4 tratamentos e 4 repetições. Foram analisados o potencial hidrogeniônico (pH) e o teor de NH4 + do efluente semanalmente, e a volatilização de NH3 por meio de coletores instalados em cada unidade de tratamento. A presença das macrófitas aquáticas proporcionou a redução da concentração de NH4+ e dos valores de pH dos dejetos líquidos de suínos, e isto resultou na redução das taxas de volatilização de NH 3 ao meio ambiente, com destaque ao sistema com Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, que apresentou a menor taxa de volatilização.

Edaphic fauna in a vegetation gradient in the Sete Cidades National Park

Abstract The vegetation physionomy and cover can show patterns of diversity and composition of the edaphic community, depending on the quantity and quality of litter in a specific habitat. The objective of this study was to evaluate the effect of the vegetation gradient formed by Graminoid Field (GRF), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) and Semideciduous Seasonal Forest (SSF) on density, diversity and composition of the edaphic fauna community in two seasons of the year, in the Sete Cidades National Park (Piauí state). For fauna sampling, a total of eight pitfall traps, distanced 10 m, were placed in each area in the central part of each system, where they remained for seven days. In the wet period, there was a tendency to increase the number of individuals as a function of the complexity of the vegetation formation, with the inverse occurring in the dry period. It was verified an environmental variation of the climatic factors temperature and humidity according to the vegetal formation, contributing to a heterogeneous distribution of the fauna. The GRF formation presented a significantly lower value of average richness only in the dry period. Regarding the variables of diversity and uniformity, they did not show drastic variations in relation to the vegetation gradient studied. The dominant groups in the vegetation gradient were Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari and Collembola, with reduction of the number of Coleoptera in the dry season. Principal component analysis (PCA) revealed greater differences in the composition of the communities between the vegetation formations for the rainy season. At this time, the formations SSF and CRD were associated to a greater diversity of invertebrates than CSS and GRF, demonstrating the influence of the vegetation complexity on the soil fauna community.

Resumo A fisionomia e cobertura vegetal podem mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade edáfica, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do gradiente vegetacional formado por Campo Graminóide (CGR), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) e Floresta Estacional Semidecídua (FES) sobre a densidade, diversidade e composição da comunidade da fauna edáfica em duas épocas do ano do Parque Nacional de Sete Cidades (PI). Para amostragem da fauna foram colocadas um total de oito armadilhas do tipo Pit-fall, distanciadas por 10 m, em cada área na parte central de cada sistema, onde permaneceram por sete dias. No período úmido houve uma tendência a aumento do número de indivíduos conforme a complexidade da formação vegetal e o inverso ocorreu no período seco. Verificou-se uma variação ambiental dos fatores climáticos temperatura e umidade conforme a formação vegetal contribuindo para uma distribuição heterogênea da fauna. Apenas no período seco a formação CGR apresentou valor significativamente menor de riqueza média. Em relação às variáveis de diversidade e uniformidade não apresentaram variações drásticas em relação ao gradiente vegetacional estudado. Os grupos dominantes no gradiente vegetacional foram Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari e Collembola, com redução do número de Coleoptera na época seca. Pela análise de componentes principais (ACP) constatou-se maiores diferenças na composição das comunidades entre as formações vegetais para o período chuvoso. Nesta época, as formações vegetais os estádios FES e CRD estiveram associados a uma maior diversidade de invertebrados do que CSS e CGR, demonstrando influência da complexidade vegetacional sobre a comunidade da fauna do solo.

Comparison of the phytochemical profiles of five native plant species in two different forest formations

Abstract The expression of chemical compounds by individual plants of the same species in different locations may be affected by abiotic factors resulting in differences in the production of allelopathic compounds. The objective of this study was to compare the phytochemical profiles of plant species from two different forest formations in the state of Paraná, Brazil. The forest formations were Seasonal Semideciduous Forest (SSF) and Lowland Ombrophilous Dense Forest (LODF), and the five study species were Jacaranda micrantha, Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Schinus terebinthifolius and Cedrela fissilis. Secondary metabolites were extracted by exhaustive extraction with methanol, and the crude extract was fractionated using column chromatography. The fractions were used to calculate the retention factor of the main compounds using thin layer chromatography and phytochemical tests. The classes of compounds identified were practically the same among the analyzed species, however, at different levels of concentration. The type of tannins found in S. terebinthifolius differed between the two forest formations.

Resumo A expressão de compostos químicos de uma mesma espécie pode ser afetada e diferenciada pelos fatores abióticos, resultando em respostas alelopáticas diferenciadas. O objetivo deste trabalho foi comparar o perfil químico de espécies provenientes de duas Formações Florestais do Estado do Paraná. As formações foram a Floresta Estacional Semidecidual e Floresta Ombrófila Densa, sendo as espécies escolhidas: Jacaranda micrantha, Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Schinus terebinthifolius e Cedrela fissilis. Foi realizada extração exaustiva dos metabólitos secundários com metanol e o extrato bruto fracionado em coluna cromatográfica. As frações foram utilizadas para calcular o fator de retenção dos constituintes principais empregando cromatografia em camada delgada e para realizar testes fitoquímicos. As classes de compostos identificados foram praticamente as mesmas entre as espécies analisadas, porém, em diferentes níveis de concentração. O tipo de tanino encontrado em S. terebinthifolius foi diferente entre as duas formações florestais.