Bioprospecção de microrganismos celulolíticos em sistema de tratamento de dejetos da bovinocultura leiteira

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A conversão de energia, a sua utilização e seu acesso estão entre os grandes desafios de nosso tempo, incluindo a sustentabilidade, qualidade ambiental, segurança e qualidade de vida. A celulose é a fonte biológica natural renovável mais abundante do planeta e a utilização de produtos e bioenergia baseada na matriz lignocelulósica, a baixos custos, é importante para o desenvolvimento sustentável do ser humano. Portanto, a biodegradação de celulose por pelas enzimas celulases ou celulosomos (complexos de várias celulases) produzidos por microrganismos representa o maior fluxo de carbono proveniente do carbono fixo do CO2 atmosférico. Entretanto, o uso de material lignocelulósico para produção de etanol a partir da hidrólise enzimática do material pré-tratado tem como barreiras técnica e econômica o custo e a tecnologia de produção das enzimas. Este projeto teve como objetivo explorar a biota existente no sistema de tratamento de efluente da bovinocultura leiteira com vistas à seleção de microrganismos celulolíticos, alternativa potencial às dificuldades associadas ao uso de enzimas. O experimento foi realizado com um biorreator da Marca New Brunswick Scientific, com volume útil de 0,9 litro. O meio de fermentação foi obtido esterilizando o efluente do sistema de tratamento de dejetos da Embrapa Gado de Leite, localizado na cidade de Coronel Pacheco, Minas Gerais. A inoculação do biorreator foi realizada com o efluente obtido antes da peneira de separação (efluente bruto/com sólidos), com diluição final de operação entre 105 e 106 UFC/mL (Unidade Formadoras de Colônias/mililitro de amostra). A coleta de amostras (10 mL) foi realizada inicialmente nos seguintes intervalos de tempo: zero, 6 horas, 12 horas, 18 horas, 24 horas, 30 horas e 36 horas consecutivamente visando construir uma curva de crescimento dos microrganismos. Estas amostras foram utilizadas para enumeração e isolamento de microrganismos. Para selecionar/desenvolver microrganismos potencialmente celulolíticos, foi realizada uma segunda fase de experimento. O biorreator foi preenchido com o mesmo substrato adicionado de celulose e inóculo. Foram testadas 5 concentrações de 0,5 até 2% de preparações apropriadas de celulose, a exemplo da forma microcristalina. Na análise físico-química foram determinados no substrato (sem inoculação) e no final da fermentação (produtos da fermentação + microrganismos) o teor de matéria seca, proteína bruta, fibra em detergente neutro e ácido, celulose, hemicelulose e lignina e as frações de nitrogênio e carboidratos. Após análise microbiológica, os organismos escolhidos como possíveis degradadores de celulose foram caracterizados morfológica e fisiologicamente, além de bioquimicamente, para posterior identificação segundo gênero e espécie.

Ecossistema: Floresta Atlântica

Situação: concluído Data de Início: Thu Apr 01 00:00:00 GMT-03:00 2010 Data de Finalização: Sat Mar 31 00:00:00 GMT-03:00 2012

Unidade Lider: Embrapa Gado de Leite

Líder de projeto: Marcelo Henrique Otênio

Contato: marcelo.otenio@embrapa.br