Determinação da concentração de diferentes sistemas de solventes na solubilização de proteínas de análogo de carne / Determination of the concentration of different solvents systems in the protein solubilization of meat analogue

O uso de solventes específicos para extração de proteínas determina o tipo de reação química que ocorre entre os componentes proteicos, principalmente quando estes foram submetidos a tratamentos térmicos como a extrusão termoplástica, uma tecnologia de alta versatilidade, baixo custo, alta produtividade e que não gera efluentes. No entanto, é necessário o uso de concentrações adequadas dos solventes para maximizar a extração das proteínas. Neste trabalho foi avaliada a solubilização de proteínas de análogo de carne a base de isolado proteico de soja e glúten vital, submetidos ao processo de extrusão termoplástica a baixa (23%) e alta (60%) umidade. Os solventes utilizados foram: tampão fosfato (pH 7,5) de 10, 20, 40, 60, 80 e 100mM, dodecil sulfato de sódio de 1, 2, 3, 4 e 5%, -mercaptoetanol de 1, 2, 3 e 4%, Triton X-100 de 1, 2, 3 e 4% e ureia de 6, 7, 8, 9 e 10M. Todos os reagentes foram dissolvidos ou solubilizados em tampão fosfato 40mM (pH 7,5). Os resultados mostraram que as maiores extrações proteicas foram obtidas com o uso de 40mM de tampão fosfato, 2% de dodecil sulfato de sódio, 2% de -mercaptoetanol, 3% de Triton X-100 e 7M de ureia.(AU)

The use of specific solvents for protein extraction determines the type of chemical reaction, which occurs between the protein components, mainly when the protein was submitted to thermal treatment, such as thermoplastic extrusion, a technology with high versatility, low cost and high throughput and without effluent generation. However, it is necessary to use adequate solvents concentration in order to maximize the protein extraction. The aim of this research was to evaluate the protein solubilization of meat analogue based on isolate soy protein and vital gluten submitted to thermoplastic extrusion process at low moisture content (23%) and high moisture content (60%). The solvents used were: phosphate buffer (pH 7.5) at 10, 20, 40, 60, 80 and 100mM, sodium dodecyl sulphate at 1, 2, 3, 4 and 5%, -mercaptoethanol at 1, 2, 3 and 4%, Triton X-100 at 1, 2, 3 and 4% and urea at 6, 7, 8, 9 and 10M. All the chemical reagents were dissolved or solubilized in phosphate buffer 40mM (pH 7.5). The results showed that the highest protein extraction were obtained when phosphate buffer 40mM, sodium dodecil sulphate 2%, -mercaptoethanol 2%, Triton X-100 3% and urea 7M were used.(AU)

Effectiveness of phosphate fertilizers of diffrent water solubilities in relation to soil phophorus adsorption

Phosphate fertilizers should match soil attributes to enhance agronomic effectiveness and recovery by plants. The purpose of this study was to test the agronomic effectiveness of P sources varying in water solubility on two soils differing widely in P adsorption capacity (PAC). Soils selected for the study were Oxisols with very low available P and presenting low and high PAC (Ox-LPAC and Ox-HPAC, respectively). Both were limed to pH 5.4 in a greenhouse study conducted utilizing corn as the test crop. Treatments consisted of the two soils interacting with five P sources (monocalcium phosphate - MCP, low-grade single superphosphate - LG-SSP, multimagnesium phosphate - MMP, Arad phosphate rock - PR and a P impurity in triple superphosphate - H14), and four rates of P (12.5, 25.0, 50.0 and 100.0 mg kg-1). A control with no P was added for each soil. The treatments were arranged as blocks with three replicates. Plants were harvested 45 d after germination. Dry-matter yield and P uptake were measured and the relative agronomic effectiveness (RAE) compared with MCP as the standard. When applied in low rates of P (12.5 and 25.0 mg kg-1) the RAE of the alternative sources was higher in the soil with high PAC (45, 66, 39 and 65% in the Ox-HPAC for the LG-SSP, MMP, PR and H14, respectively, as opposed to 24, 40, 14 and 47% in the Ox-LPAC). Results suggest that sources of P with low water solubility can be agronomically more effective in soils with high PAC.

Fertilizantes fosfatados devem ser aplicados tendo em vista os atributos do solo. Este estudo foi conduzido para testar fontes de P, distintas quanto à solubilidade, na eficiência agronômica em solos com diferença marcante na capacidade de adsorção de P (CAP). Foram selecionados dois Latossolos com teor muito baixo de P e apresentando baixa e elevada CAP (Lat-BCAP e Lat-ECAP, respectivamente). Ambos foram corrigidos para pH 5,4 e utilizados em experimento em casa-de-vegetação com milho. Os tratamentos foram cinco fontes de P com solubilidade em água diferente (fosfato monocálcico - FMC, "low-grade" superfosfato simples - LG-SSP, multifosfato magnesiano - MFM, fosfato de rocha de Arad - FR, e uma impureza de superfosfatos triplos - H14), aplicadas em quatro doses (12,5, 25,0, 50,0 e 100,0 mg kg-1) mais um controle, em três repetições. As plantas foram colhidas 45 dias apos a germinação. A produção de matéria seca e o fósforo acumulado consistiram as variáveis dependentes. A eficiência agronômica relativa (EAR) foi calculada levando-se em consideração o desempenho de cada fonte em comparação ao padrão, o FMC. Quando aplicadas em baixas doses (12,5 e 25,0 mg kg-1) as fontes alternativas apresentaram maior EAR no solo com elevada CAP. Por exemplo, a EAR foi de 45, 66, 39 e 65% no Lat-ECAP para as fontes LG-SSP, MFM, FR e H14, respectivamente, em oposição a 24, 40, 14 e 47% no Lat-BCAP. Os resultados sugerem que fontes alternativas de P de baixa solubilidade em água podem ser agronomicamente mais eficientes em solos de elevada CAP.

Effectiveness of phosphate fertilizers of diffrent water solubilities in relation to soil phophorus adsorption

Phosphate fertilizers should match soil attributes to enhance agronomic effectiveness and recovery by plants. The purpose of this study was to test the agronomic effectiveness of P sources varying in water solubility on two soils differing widely in P adsorption capacity (PAC). Soils selected for the study were Oxisols with very low available P and presenting low and high PAC (Ox-LPAC and Ox-HPAC, respectively). Both were limed to pH 5.4 in a greenhouse study conducted utilizing corn as the test crop. Treatments consisted of the two soils interacting with five P sources (monocalcium phosphate - MCP, low-grade single superphosphate - LG-SSP, multimagnesium phosphate - MMP, Arad phosphate rock - PR and a P impurity in triple superphosphate - H14), and four rates of P (12.5, 25.0, 50.0 and 100.0 mg kg-1). A control with no P was added for each soil. The treatments were arranged as blocks with three replicates. Plants were harvested 45 d after germination. Dry-matter yield and P uptake were measured and the relative agronomic effectiveness (RAE) compared with MCP as the standard. When applied in low rates of P (12.5 and 25.0 mg kg-1) the RAE of the alternative sources was higher in the soil with high PAC (45, 66, 39 and 65% in the Ox-HPAC for the LG-SSP, MMP, PR and H14, respectively, as opposed to 24, 40, 14 and 47% in the Ox-LPAC). Results suggest that sources of P with low water solubility can be agronomically more effective in soils with high PAC.

Fertilizantes fosfatados devem ser aplicados tendo em vista os atributos do solo. Este estudo foi conduzido para testar fontes de P, distintas quanto à solubilidade, na eficiência agronômica em solos com diferença marcante na capacidade de adsorção de P (CAP). Foram selecionados dois Latossolos com teor muito baixo de P e apresentando baixa e elevada CAP (Lat-BCAP e Lat-ECAP, respectivamente). Ambos foram corrigidos para pH 5,4 e utilizados em experimento em casa-de-vegetação com milho. Os tratamentos foram cinco fontes de P com solubilidade em água diferente (fosfato monocálcico - FMC, "low-grade" superfosfato simples - LG-SSP, multifosfato magnesiano - MFM, fosfato de rocha de Arad - FR, e uma impureza de superfosfatos triplos - H14), aplicadas em quatro doses (12,5, 25,0, 50,0 e 100,0 mg kg-1) mais um controle, em três repetições. As plantas foram colhidas 45 dias apos a germinação. A produção de matéria seca e o fósforo acumulado consistiram as variáveis dependentes. A eficiência agronômica relativa (EAR) foi calculada levando-se em consideração o desempenho de cada fonte em comparação ao padrão, o FMC. Quando aplicadas em baixas doses (12,5 e 25,0 mg kg-1) as fontes alternativas apresentaram maior EAR no solo com elevada CAP. Por exemplo, a EAR foi de 45, 66, 39 e 65% no Lat-ECAP para as fontes LG-SSP, MFM, FR e H14, respectivamente, em oposição a 24, 40, 14 e 47% no Lat-BCAP. Os resultados sugerem que fontes alternativas de P de baixa solubilidade em água podem ser agronomicamente mais eficientes em solos de elevada CAP.

INFLUÊNCIA DE FUNGOS MVA NATIVOS NA ABSORÇÃO DE FÓSFORO DE FONTE DE BAIXA SOLUBILIDADE POR TREVO VESICULOSO

A greenhouse experiment was carried out to evaluate the influence of VAM fungi of acid soil on phosphorus uptake from a low solubility source. Ten plants of arrowleaf clover (Trifolium vesiculosum Savi cv. Yuchi) were used, till flowering initiation, in each pot filled with surface soil from a Dark Red Podzolic (Palehumult), in a 2x4+1 factorial arrangement, at pH 4.2 and 5.1, with zero, 35ppm of concentrated superphosphate, 70ppm of P2O5 from a low solubility source - LLS - (fraction insoluble in citric acid at 2% of partially acidulated Araxá phosphate), and 70ppm of P2O5 from the LLS applied to a precedent crop, residual effect. These treatments were inoculated with VAM fungi spores. A fumigated, pH 4.2 and without phosphorus addition treatment was used as control. The experimental arrangement was a complete randomized plot design with five replications, and 9 treatments. The pH 4.2 treatment showed manganese toxicity symptons, not allowing the establishment of the trifolium seedlings. There were no differences in dry matter yield, phosphorus uptake and mycorrhizal colonization rate when the low solubility source was used, as compared to its residual effect or to the concetrated superphosphate, but those parameters were higher than the treatment without phosphorus. For pH 5.1, the mycorrhizal colonization rate reached values higher than 80%, but without phosphorus effects. Dry matter yield and phosphorus uptake for the zero phosphorus phosphorus source. The 70ppm treatment of this source doubled the accumulated phosphorus, but was lower than that of the 35ppm concentrated superphosphate, showing that the low solubility source has a fraction of soluble phosphorus and that the indigenous VAM fungi can contribute to the phosphorus nutrition of trifolium.

Conduziu-se um experimento, em casa de vegetação, com o objetivo de avaliar a influência de fungos MVA nativos de solo ácido, na absorção de fósforo de fonte de baixa solubilidade. Dez plantas/vaso de trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum Savi) foram cultivadas até início do florescimento, utilizando-se amostra superficial de um solo Podzólico Vermelho-Escuro (Palehumult), num esquema fatorial 2x4+1, com pH 4,2 e 5,1; zero, 35 ppm de P2O5 (SFT), 70ppm de P2O5 FBS (fração insolúvel em ácido cítrico a 2% de fosfato de Araxá parcialmente acidulado) e 70ppm de P2O5 deste último fosfato aplicado em cultivo anterior de comichão. Estes tratamentos foram inoculados com esporos de fMVA nativos. Usou-se também um tratamento com solo fumigado, com pH 4,2 e sem fósforo. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os tratamentos com pH 4,2 apresentaram sintomas de toxidez de manganês. A fumigação agravou estes sintomas, impedindo o estabelecimento das plântulas de trevo vesiculoso. Não houve diferenças significativas na produção de matéria seca, absorção de fósforo e taxa de colonização micorrízica, quando se adicionou FBS, quando comparados a FBS ou SFT, mas tiveram, estes parâmetros, valores superiores aos verificados para o tratamento sem adição de fósforo. Em pH 5,1 a colonização micorrízica atingiu níveis superiores a 80%, porém sem influência do fósforo. A produção de matéria seca e fósforo absorvido no tratamento sem adição de P foram semelhantes a FBS residual. A aplicação de 70ppm de FBS em efeito imediato, embora tenha duplicado o fósforo acumulado, foi inferior ao obtido com 35ppm de SFT, evidenciando que a FBS contém uma porção de fósforo solúvel e que os fMVA nativos podem contribuir para a nutrição fosfatada do trevo vesiculoso.

Influência de fungos mva nativos na absorção de fósforo de fonte de baixa solubilidade por trevo vesiculoso

A greenhouse experiment was carried out to evaluate the influence of VAM fungi of acid soil on phosphorus uptake from a low solubility source. Ten plants of arrowleaf clover (Trifolium vesiculosum Savi cv. Yuchi) were used, till flowering initiation, in each pot filled with surface soil from a Dark Red Podzolic (Palehumult), in a 2x4+1 factorial arrangement, at pH 4.2 and 5.1, with zero, 35ppm of concentrated superphosphate, 70ppm of P2O5 from a low solubility source - LLS - (fraction insoluble in citric acid at 2% of partially acidulated Araxá phosphate), and 70ppm of P2O5 from the LLS applied to a precedent crop, residual effect. These treatments were inoculated with VAM fungi spores. A fumigated, pH 4.2 and without phosphorus addition treatment was used as control. The experimental arrangement was a complete randomized plot design with five replications, and 9 treatments. The pH 4.2 treatment showed manganese toxicity symptons, not allowing the establishment of the trifolium seedlings. There were no differences in dry matter yield, phosphorus uptake and mycorrhizal colonization rate when the low solubility source was used, as compared to its residual effect or to the concetrated superphosphate, but those parameters were higher than the treatment without phosphorus. For pH 5.1, the mycorrhizal colonization rate reached values higher than 80%, but without phosphorus effects. Dry matter yield and phosphorus uptake for the zero phosphorus phosphorus source. The 70ppm treatment of this source doubled the accumulated phosphorus, but was lower than that of the 35ppm concentrated superphosphate, showing that the low solubility source has a fraction of soluble phosphorus and that the indigenous VAM fungi can contribute to the phosphorus nutrition of trifolium.

Conduziu-se um experimento, em casa de vegetação, com o objetivo de avaliar a influência de fungos MVA nativos de solo ácido, na absorção de fósforo de fonte de baixa solubilidade. Dez plantas/vaso de trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum Savi) foram cultivadas até início do florescimento, utilizando-se amostra superficial de um solo Podzólico Vermelho-Escuro (Palehumult), num esquema fatorial 2x4+1, com pH 4,2 e 5,1; zero, 35 ppm de P2O5 (SFT), 70ppm de P2O5 FBS (fração insolúvel em ácido cítrico a 2% de fosfato de Araxá parcialmente acidulado) e 70ppm de P2O5 deste último fosfato aplicado em cultivo anterior de comichão. Estes tratamentos foram inoculados com esporos de fMVA nativos. Usou-se também um tratamento com solo fumigado, com pH 4,2 e sem fósforo. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os tratamentos com pH 4,2 apresentaram sintomas de toxidez de manganês. A fumigação agravou estes sintomas, impedindo o estabelecimento das plântulas de trevo vesiculoso. Não houve diferenças significativas na produção de matéria seca, absorção de fósforo e taxa de colonização micorrízica, quando se adicionou FBS, quando comparados a FBS ou SFT, mas tiveram, estes parâmetros, valores superiores aos verificados para o tratamento sem adição de fósforo. Em pH 5,1 a colonização micorrízica atingiu níveis superiores a 80%, porém sem influência do fósforo. A produção de matéria seca e fósforo absorvido no tratamento sem adição de P foram semelhantes a FBS residual. A aplicação de 70ppm de FBS em efeito imediato, embora tenha duplicado o fósforo acumulado, foi inferior ao obtido com 35ppm de SFT, evidenciando que a FBS contém uma porção de fósforo solúvel e que os fMVA nativos podem contribuir para a nutrição fosfatada do trevo vesiculoso.

Produção de pellets livres e imobilizados e mecanismo de solubilização de fosfatos inorgânicos por Aspergillus niger

Devido a baixa disponibilidade de P no solo e a alta capacidade do fungo Aspergillus niger F111 em solubilizar fosfatos inorgânicos, este trabalho teve por objetivo geral avaliar a possibilidade de inocular no solo esporos ou pellets imobilizados com vista a prolongar sua habilidade de solubilização e averiguar o mecanismo de solubilização de fosfatos inorgânicos de Ca, Al e Fe por este fungo. Os pellets inoculados em meio de cultura agitado proporcionaram maior solubilização dos fosfatos, principalmente o fosfato de Fe por ser de baixa solubilidade. No solo, os pellets livres e imobilizados promoveram as maiores solubilizações de fosfato de Fe e maior produção de CO2. Avaliando-se o efeito da fonte de N, as seguintes proporções foram obtidas na solubilização dos fosfatos de Ca, glicina > Al, nitrato de amônio > Fe, ácido l-glutâmico. Os açúcares que mais solubilizaram os fosfatos foram manitol, maltose e d-galactose. Dentre os metais somente o FeCl3.6H2O promoveu maior solubilização do fosfato de Fe e os metais FeSO4.7H2O e FeCl3.6H2O promoveram maiores solubilizações do fosfato de Ca. As concentrações de álcoois que mais favoreceram a solubilização do fosfato de Fe foram 3 e 4% de etanol e metanol, para o fosfato de Ca foi 3% de etanol. A combinação dos metais com o metanol, indicou que o metanol foi o principal responsável pela solubilização. Fatores como queda do pH, a maior produção de ácidos e o menor crescimento do fungo influíram neste trabalho, principalmente em relação a solubilização do fosfato de Fe. No solo, os pellets solubilizaram quantidades semelhantes de fosfato de Fe que os esporos imobilizados de A. niger, podendo ser utilizados com vantagem devido a sua facilidade de obtenção

Considering the low P availability in the soil and the high capability of Aspergillus niger F111 in solubilizing inorganic phosphates, this work aimed to evaluate the possibility of inoculating spores or immobilized pellets in the soil to prolong the solubilization capability and study the solubilization mechanism of inorganic calcium phosphate, aluminum phosphate and iron phosphate by this fungus. Pellets inoculated in culture medium under agitation allowed higher phosphate solubilization, especially iron phosphate, which is low soluble. In the soil, free and immobilized pellets allowed the highest solubilization of iron phosphate and CO2 production. Evaluating the effect of N sources, the following proportions were obtained in the solubilization of calcium phosphates, glycine > Al, ammonium nitrate > Fe, l-glutamic acid. The sugars that most solubilized phosphates were mannitol, maltose and d-galactose. Among the metals, only FeCl3.6H2O promoted higher iron phosphate solubilization, and FeSO4.7H2O and FeCl3.6H2O promoted higher solubilization of calcium phosphate. The alcohol concentrations that most favored iron phosphate solubilization were 3 and 4% of ethanol and methanol, while the highest solubilization of calcium phosphate was reached with 3% ethanol. The combination of metals with methanol indicated this alcohol was mainly responsible for solubilization. Factors as pH decrease, higher acid production and lower A. niger growth influenced the results, especially in the solubilization of iron phosphate. In the soil, pellets and immobilized spores solubilized similar amounts of iron phosphate. Pellets are thus preferable because they are more easily obtained