Ramnolipídios (RHLs) são biossurfactantes produzidos por Pseudomonas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de ramnolipídios por isolados de Pseudomonas considerando os efeitos das fontes de carbono ou nitrogênio tanto na concentração de ramnolipídios produzida como na composição deste. De 47 isolados bacterianos, cinco foram selecionados qualitativamente para avaliação da produção de ramnolipídios, analisando 48 combinações diferentes de meio mineral. A produção de polihidroxialcanoatos (PHAs) também foi avaliada. Glicose e óleos de canola e linhaça foram as fontes de carbono que promoveram a maior formação de RHLs. Nitrato de sódio se mostrou a melhor fonte de nitrogênio para produção desse tensoativo. A análise do PHA e do RHL purificados revelou a presença de 3-hidroxi-6-dodecenoato (3HDd<font face=\"Symbol\">D6), um composto proveniente exclusivamente da <font face=\"Symbol\">b-oxidação do ácido linoleico. Esses resultados indicam que a <font face=\"Symbol\">b-oxidação de ácidos graxos também contribui com intermediários metabólicos para a biossíntese de RHLs, ao contrário ao reportado na literatura. / Ramnolipids (RHLs) are biosurfactants produced by Pseudomonas. The aim of this study was to evaluate the production of rhamnolipids by Pseudomonas isolates, considering the effects of carbon and nitrogen sources on their concentration and composition. From 47 bacterial isolates, five were selected qualitatively for to evaluate the RHLs production, analyzing 48 different combinations of mineral medium. The production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) was also evaluated. Linseed oil, canola oil and glucose were the carbon sources that promoted formation the largest amounts of RHLs. From plant oils, sodium nitrate proved to be the best nitrogen source for RHLs production. The analysis of purified PHA and RHL revealed the presence of the 3-hydroxy-6-dodecenoate, a compound derived exclusively from <font face=\"Symbol\">b-oxidation of linoleic acid. These results indicate that the <font face=\"Symbol\">b-oxidation of fat acids, contributes with intermediates for the biosynthesis of RHLs, unlike literature reports.

Os sistemas convencionais de tratamento de águas residuárias frequentemente utilizados em países tropicais não eliminam nutrientes, gerando impactos de eutrofização em corpos hídricos. Além disso, há uma crescente discussão quanto à finitude desses nutrientes e os impactos produtivos na geração de seus subprodutos. Nesse sentido, este estudo buscou avaliar o crescimento de Chlorella sorokiniana, a recuperação de nutrientes e a remoção de patógenos em fotobiorreatores tubulares (FBR). O experimento foi conduzido em fotobiorreatores, com caminho óptico de 50 mm, os quais foram alimentados com efluentes de reatores anaeróbios compostos por uma mistura de dejetos suínos e esgoto doméstico, e foi conduzido em quatro etapas. Na etapa inicial, o experimento foi conduzido em escala de bancada sob condições naturais para adaptação das microalgas ao esgoto. Posteriormente, foi feito em condições controladas para avaliação da influência do CO2 e da temperatura no processo (reator de 3 L e vazão de ar 0,2 vvm) nas temperaturas de 32 e 38&#176;C. Depois, foi feita ampliação de escala com regime contínuo e em batelada sob condições naturais (211 L, 0,15 vvm e 2,19 L/h). E, por fim, avaliou-se a separação de algas da fase líquida e a remoção de Giardia spp. e Criptosporidium spp. Como resultados, o experimento obteve: a recuperação de fósforo de 97% e remoção de 91% para nitrogênio; a biomassa atingiu 1,15 g/L como crescimento máximo; o tanino se mostrou como um potencial coagulante para separação sólido-líquido, obtendo eficiência de 95,2% de remoção de turbidez e remoção de patógenos atingiu 2,97 log. No entanto, as altas temperaturas (acima de 45&#176;C) comprometeram o sistema, bem como o acúmulo de nitrito que inibiu as bactérias nitratantes. Observou-se, portanto, que tanto para a temperatura de 38 °C, bem como para de 32&#176;C, o sistema apresentou bom desempenho. Vale ressaltar que não foi necessário controle de pH, e que o crescimento sem adição de CO2 foi mais efetivo. Desse modo a tecnologia se mostrou favorável para tratamento de efluentes com nutrientes. / Conventional wastewater treatment systems often used in tropical countries do not eliminate nutrients, generating impacts of eutrophication on water bodies. In addition, there is a growing discussion about the finiteness of these nutrients and the productive impacts in the generation of their by-products. In this sense, this study sought to evaluate the growth of Chlorella sorokiniana, nutrient recovery and the removal of pathogens in tubular photobioreactors (FBR). The experiment was conducted in tubular photobioreactors with 50 mm optical path, which were fed effluents from anaerobic reactors composed of pig manure and domestic sewage and was conducted in four stages. In the initial stage, the experiment was conducted on bench scale under natural conditions to adapt the microalgae to the sewage. Subsequently, it was done under controlled conditions to evaluate the influence of CO2 and temperature in the process (3 L reactor and 0.2 vvm air flow) at temperatures of 32 and 38&#176;C. Afterwards, continuous and batch scale scaling was carried out under natural conditions (211 L, 0.15 vvm and 2.19 L/h). Finally, the algae separation from the liquid phase and the removal of Giardia spp. and Cryptosporidium spp. were evaluated. As results, the experiment obtained: the recovery of phosphorus of 97% and removal of 91% for nitrogen; The biomass reached 1.15 g/L as maximum growth; The tannin was shown to be a potential coagulant for solid-liquid separation, obtaining 95.2% turbidity removal efficiency and removal of pathogens reaching 2.97 log. However, high temperatures (above 45&#176;C) compromised the system as well as the accumulation of nitrite that inhibited nitrifying bacteria. It was observed, therefore, that the optimum growth temperature was shown at 38&#176;C, and that at 32&#176;C also showed good performance. It is worth noting that Ph-control was not necessary, and growth without CO2 addition was more effective. In this way, the technology proved to be favorable for wastewater treatment with nutrients.

Tendo em vista o potencial de uso de biomassa obtida do capim-elefante como combustível de fonte renovável em regiões semiáridas, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de seis doses de nitrogênio (44, 200, 400, 600, 800 e 1000 kg.ha-1) e de sete lâminas de água (precipitação e irrigação com 0, 40, 54, 100, 135, 148 e 200% da evapotranspiração potencial da cultura - ETc) em sete idades de corte (46, 82, 112, 139, 169, 202 e 231 dias) sobre a produtividade de biomassa seca (BMS, kg.ha-1), altura (m) e índice de área foliar (IAF, m2.m-2) de capim-elefante, cultivar Cameroon. O experimento foi conduzido em Neossolo Quartzarênico localizado em Beberibe (CE), entre maio de 2012 e março de 2013. As doses de nitrogênio constituíram as parcelas e as lâminas de irrigação as subparcelas, segundo o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos de irrigação foram dispostos perpendicularmente e os tratamentos de doses de nitrogênio foram dispostos paralelamente à linha lateral de irrigação. Os blocos experimentais foram constituídos por 36 parcelas de 5 x 15 m e o tratamento sem irrigação (L0), com 6 doses de nitrogênio e 4 repetições, foi implantado em local separado para evitar influência da área irrigada. Como fonte de nitrogênio, utilizou-se o sulfato de amônio aplicado a lanço, parcelado em três aplicações. O manejo e a definição do momento de irrigação foi realizado por meio da determinação da capacidade de armazenamento de água no solo e do cálculo da ETc pelo método de Penman-Monteith-FAO. Em relação à BMS, o capim-elefante respondeu ao aumento da adubação nitrogenada e das lâminas de água nas 7 idades de corte avaliadas. O maior acúmulo de BMS ocorreu no tratamento combinado entre 135% ETc e 400 kg.ha-1 de N, aos 231 dias, com 239,85 kg.ha-1.dia-1. A produção de capim-elefante respondeu às lâminas de irrigação em todas as idades de corte analisadas e a maior resposta, em acúmulo diário de BMS de capim-elefante, obtida no tratamento 100% ETc aos 82 dias com 43,46 kg.ha-1.mm-1. As produtividades obtidas nos tratamentos 135, 148 e 200% ETc, a partir dos 82 até 231 dias de idades de corte, foram as maiores e não diferiram significativamente. A produção de BMS de capim-elefante não respondeu ao aumento da adubação nitrogenada isoladamente em seis idades de corte (a partir de 82 até 231) e houve resposta ao aumento da adubação nitrogenada isoladamente aos 46 dias de idade entre as doses 44 e 1000 kg.ha-1 de N, com 3780 e 5005 kg.ha-1 de BMS, respectivamente. A maior resposta, em acúmulo de BMS de capim-elefante, ocorreu no tratamento de 800 kg.ha-1 de N aos 231 dias com 15,383 kg.ha-1.kg-1 de N. O IAF e a altura do capim-elefante responderam às lâminas de água e não responderam à adubação nitrogenada. O IAF e a altura podem ser utilizados como parâmetro na estimativa de produção de BMS de capim elefante até 112 e 202 dias após o corte, respectivamente. Não houve correlação entre o IAF e altura do capim-elefante. / Due to the potential use of elephant-grass biomass as a source of renewable fuel in semi-arid regions, this study aimed to evaluate the effects of six nitrogen rates (44, 200, 400, 600, 800 and 1000 kg.ha-1) and seven irrigation levels (0, 40, 54, 100, 135, 148 and 200% of crop evapotranspiration - ETc) in seven cropping ages (46, 82, 112, 139, 169, 202 and 231 days) on elephant-grass, Cameroon cultivar, dry biomass yield (BMS, kg.ha-1), height (m) and leaf area index (LAI, m2.m-2). The trial was conducted in a Quartzipsamment soil located in Beberibe, Ceará State, Brazil, semiarid region, from May 2012 to March 2013. The nitrogen rates were the main plots and the irrigation levels comprised the subplots, according to a randomized block design with four replications. Irrigation treatments perpendicularly arranged (line source system sprynkler) and nitrogen rates were arranged in parallel to the lateral irrigation line. The experimental block consisted of 36 plots with 5 x 15 m and the treatment without irrigation (L0), with 6 nitrogen rates and 4 replications, was carried out in separate location to avoid infuence of the irrigated area. The nitrogen source was ammonium sulphate, was topdressed onto soil surface, in three split applications during the trial. The irrigation timing and management definition was performed by soil water storage capacity determination and through the Penman-Monteith-FAO crop evapotranspiration calculation. Regarding to BMS production, elephant-grass responded to nitrogen fertilization and irrigation in 7 evaluated periods, and the highest BMS (kg.ha-1.day-1) accumulation response was obtained in the combined treatment 135% ETc and 400 kg.ha-1 N at after 231 days with 239.85 kg.ha-1.day-1. Regarding to irrigation depths treatments, the elephant-grass production increased in all analyzed periods, and the largest BMS (kg.ha-1.day-1) accumulation response was found in treatment 100% ETc after 82 days with 43.46 kg.ha-1.mm-1 applied. The yield in treatments 125, 148 and 200% ETc in cutting ages from 82 to 231 days were the highest and did not differ significantly. The elephant-grass did not respond to nitrogen rates after 6 periods evaluated (82 to 231 days) however the N fertilization responded at the age of 46 days with 3.780 e 5005 kg.ha-1 de BMS between treatments of 44 e 1000 kg.ha-1 de N, respectively and the most intense BMS accumulation response was observed in treatment 800 kg.ha-1 of N at 231 days with 15,4 kg.ha-1.kg-1 N applied. The LAI and height of elephant-grass responded to water depths and did not respond to nitrogen fertilization. Both can be adopted as an elephant grass BMS yield estimation parameter from the age of 112 to 202 days after cutting, respectively. However, BMS versus LAI and LAI versus height interaction showed no correlation between the data collection periods, thus those variables should not be adopted for yield estimation purpose for this crop.

Esta pesquisa objetivou enriquecer e purificar, em quimiostatos, consórcios microbianos capazes de oxidar amônia a nitrogênio (\'N IND.2\'), sob condições anaeróbias utilizando como inóculo: (Q1) biomassa de reator nitrificante-desnitrificante de estação de tratamento de água residuária de indústria produtora de aminoácidos (Ajinomoto) e (Q2) lodo granular de reator UASB de abatedouro de aves (Avícola DACAR, TIETÊ). Os inóculos foram enriquecidos em quimiostatos com vazão afluente de 18ml/h de meio basal específico com concentrações médias de 80 mg \'N-NH IND.4\'POT.+\'/L, 75,2 mg \'N-NO IND.2\'POT.-\'/L e 1000 mg/l de bicarbonato como única fonte de carbono. Nos quimiostatos Q1 e Q2 as eficiências médias de remoção foram de 51,6% e 39,3% de amônia e 60,5% e 53,2% de nitrito, respectivamente, após 296 dias de operação. A eficiência média de remoção de nitrogênio total (\'N-NH IND.4\'POT.+\' + \'N-NO IND.2\'POT.-\') foi de 57,1% e 43% após 296 dias de operação, respectivamente para Q1 e Q2. A purificação dos consórcios enriquecidos foi realizada utilizando-se metodologia de gradiente de densidade por centrifugação Percoll. Os consórcios microbianos foram observados por exames microscópicos e a diversidade foi avaliada por DGGE antes e depois da purificação pelo protocolo Percoll. O DGGE revelou mudança na estrutura dos consórcios presentes em Q1 e Q2 no decorrer do período de operação dos quimiostatos. A técnica de hibridação in situ (FISH) com sonda fluorescente (Amx - 368) confirmou a presença de microrganismos anammox nos dois consórcios microbianos. O seqüenciamento do DNA ribossomal 16S de bandas obtidas do gel de DGGE, utilizando-se primers universais para domínio Bacteria, relacionou por árvore de máxima verossimilhança, duas bandas com o grupo das bactérias verdes não-sulfurosas. / This research aimed to enrich and to purify, in chemostats, microbial trusts capable to realize ammonium oxidation to dinitrogen (\'N IND.2\') under anaerobic conditions, using as inoculum: (Q1) biomass from nitrifying-denitrifying reactor of wastewater treatment plant of amino-acids industry (Ajinomoto) and (Q2) granular sludge from upflow anaerobic sludge blanket UASB reactor treating poultry wastes - Avícola DACAR, TIETÊ. The inoculum was enriched in chemostats with affluent flow of 18 ml/h of specific basal media with mean concentrations of 80 mg \'N-NH IND.4\'POT.+\'/L, 75.2 mg \'NO IND.2\'POT.-\'/L and 1000 mg/l of bicarbonate as sole carbon source. In Q1 and Q2 chemostats the mean efficiency of removal were 51.6% and 39.3% of ammonium, and 60.5% and 53.2% of nitrite, respectively, after 296 days of operation. In Q1 and Q2 chemostats, the mean efficiency of total nitrogen removal (\'N-NH IND.4\'POT.+\' + \'NO IND.2\'POT.-\') were 57.1% and 43%, respectively, after 296 days of operation. The purification of enriched microbial trusts was carried following methodology of density gradient by centrifugation (Percoll). The microbial trusts were observed by microscopic analysis and the diversity was evaluated by DGGE, before and after the purification by the Percoll protocol. The DGGE analysis showed changes in microbial trusts structure in Q1 and Q2 in chemostats operation period. The fluorescence in situ hibridization technique (FISH) with Amx-368 probe confirmed the presence of anammox microrganisms in both microbial trusts. The sequencing of recovered bands of DGGE was carried through ribossomal DNA 16S using universal primers for bacteria Domain that related two bands with green nosulphur bacterium using maximum likelyhood tree.

A presente dissertação apresenta e discute os resultados do trabalho experimental cujo objetivo foi avaliar a remoção de nitrogênio na forma de mitrato (N-NO3-) pelo processo de desnitrificação biológica em reator anóxico horizontal de leito fixo (RAHLF) contendo matrizes de espuma de poliuretano, em escala de laboratório, utilizando gás metano como fonte de carbono e único doador de elétrons adicionado ao sistema. Para concentrações iniciais de N-NO3- de 20 mg/L e 40 mg/L no substrato sintético, foi possível obter diminuição das concentrações iniciais em 85% e 50%. No entanto, os altos níveis de redução de N-NO3-, obtidos sob condições limitantes de metano, deram suporte à hipótese de que parte da remoção do N-NO3- foi realizada mediante a utilização de compostos reduzidos de enxofre ou nitrogênio, tais como: S0, HS- ou NH4+, provavelmente formados sob condições anóxicas, simultaneamente com o processo de desnitrificação. Foi possível verificar, também, a influência da relação carbono (mg/L CH4 / nitrogênio (mg/L N-NO3-) no estabelecimento das rotas metabólicas de desnitrificação predominantes, quais sejam, a redução dissimilativa do nitrogênio à amônia (RDNA) ou a desnitrificação. Adicionalmente, foram realizados ensaios em reatores tipo batelada, com o objetivo de se medir o consumo de metano. Porém, os resultados não foram satisfatórios, provavelmente em razão da diversidade microbiana presente no inóculo. Foram realizadas análises de microscopia óptica e de fluorescência, assim como de DGGE, para avaliar a diversidade e as alterações nas populações microbianas ao longo do RAHLF e do tempo de experimento. Os diferentes sistemas utilizados apresentaram limitações relacionadas à baixa solubilidade do gás metano no meio líquido, à resistência à transferência de massa da fase gasosa para a líquida e desta última para a biomassa aderida à espuma. / This study presents and discusses experimental work results conducted with the purpose of evaluating nitrate - nitrogen (N-NO3-) removal by biological denitrification process in a lab scale horizontal flow fixed bed anoxic reactor (RAHLF), using methane gas as sole carbon source and electron donor. Support media for microorganisms were polyurethane foam matrixes. For initial N-NO3- concentrations of 20 mg/L and 40 mg/L present in synthetic substrate, it was possible to obtain 85% and 50% removal respectively. These high reduction rates, obtained under limiting conditions of methane, sustained the idea of part of the N-NO3- removal being accomplished by reductive sulfur or nitrogen species utilization, such as: S0, HS- or NH4+, probably formed under anoxic conditions simultaneously to denitrification process. It was possible to verify also carbon (mg/L CH4) / nitrogen (mg/L N-NO3-) ratio effect in denitrification metabolic paths establishment, i.e. dissimilative reduction of nitrogen to ammonia or denitrification itself. In addition, batch tests where conducted with methane consumption measuring purpose. Yet, results where not satisfactory probably due to great microbial diversity present in inoculum. Optical microscopy and fluorescence exams where developed, as well as, DGGE, in order to evaluate diversity and alterations in bacterial populations as a function of reactor\'s length and time. Different systems used in experimental work presented limitations due to low methane gas solubility in bulk liquid and mass transfer resistance from gas to liquid phase and from this to fixed biomass.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cerqueira_RaulSandoval_M.pdf: 3260879 bytes, checksum: 7e94f9e5a365468df462c389c4c6f886 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3643_1.pdf: 2694138 bytes, checksum: 794a94d7f15d2fde9b79a3808d3c4fc6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A fixação biológica de nitrogênio tem sido um dos principais focos de interesse no que se refere à nutrição mineral vegetal, sendo explorada na agricultura como uma fonte ecologicamente benigna de nitrogênio, além de reduzir o uso de fertilizantes químicos, que aumentam o custo da produção e causam danos ao meio ambiente. Nesse contexto, destacase a relação simbiótica entre bactérias da família Rhizobiaceae e raízes de leguminosas que permitem à planta, através dos nódulos radiculares, a absorção do nitrogênio fornecida pela bactéria, enquanto esta faz uso dos fotossintatos e de um ambiente microaeróbico fornecido pela planta. Esse trabalho teve como objetivo identificar, através de ferramentas computacionais, seqüências dos genes que participam da fixação de nitrogênio (NORK, DMI3, NIN, NSP1, Anexina, CCS52a, ENOD40, ENOD8, NOD26, DMT1, NOD70, Glutamina sintase, Leghemoglobina, NOD35 e Sucrose sintase) nos transcriptomas de Vigna unguiculata e de Saccharum officinarum. Foi possível a identificação de 263 ortólogos às nodulinas estudadas no transcriptoma do feijão-caupi, com destaque para as Leghemoglobinas que corresponderam a 95% dos clusters identificados. Com relação aos genes estudados na cana-de-açúcar, foram observados 195 clusters ortólogos, apresentando em sua maioria uma alta similaridade com nodulinas de outras monocotiledôneas. De uma forma geral, o estudo pôde constatar a presença das nodulinas em todos os tecidos analisados, com diferentes níveis de expressão. A maioria dos transcritos se encontrava nas bibliotecas de folhas infectadas e de raiz sob estresse salino no caso do caupi e em flores e raízes no caso da cana. Quando analisadas através de alinhamentos múltiplos, as nodulinas oriundas de diferentes organismos e aquelas encontradas no caupi apresentaram maior semelhança entre espécies pertencentes à mesma classe. Com relação às Angiospermas em geral, a família Fabaceae foi separada do restante, confirmando a função divergente e especifica destes genes no grupo. Os resultados do presente estudo sugerem o envolvimento das nodulinas em vias amplamente conservadas do desenvolvimento vegetal, confirmando o papel multifuncional desses genes além da interação benéfica com microorganismos. De uma forma geral, esse trabalho tem potencial para colaborar com o desenvolvimento de marcadores moleculares para o melhoramento das espécies estudadas, assim como para o entendimento da abundância, diversidade e evolução destes genes. O estudo pode ainda fornecer meios de elucidar os mecanismos envolvendo esses genes em outras vias, que não a de fixação, promovendo não só o controle adicional desses processos, como também uma possível expansão dessa vantajosa relação para plantas nãoleguminosas de importância econômica

Orientador: Valdemiro Carlos Sgarbieri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-14T22:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AdmarCostade_D.pdf: 5947668 bytes, checksum: 6b049033356dec9524b59b86afcc00e9 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: A presente pesquisa teve por objetivos estudar a influência das excreções endógenas de nitrogênio fecal e urinário, de ratos Wistar, nos cálculos da digestibilidade e valor biológico de proteínas de feijão (Phaseolus vulgaris L.) bem como o efeito de fatores exógenos, como o tratamento térmico e a utilização da proteína isolada, nestas avaliações de qualidade protéica. Realizou-se tratamento térmico sob pressão, 121 °C, 30 ou 40 minutos e a proteína foi extraída com NaCl 0,5M. Para se determinar a digestibilidade, utilizou-se método in vitro, mais particularmente, a hidrólise pela pepsina mais pancreatina, e método in vivo, através de balanço de nitrogênio com ratos. O valor biológico era também determinado por balanço de nitrogênio. Além de ratos normais, eram utilizados ratos marcados em suas proteínas, mediante prévia injeção intraperitoneal de solução de glicina radioativa, uniformemente marcada com carbono 14. Isto permitia comparar as excreções endógenas de nitrogênio fecal e urinário dos ratos nas diversas dietas balanceadas utilizadas, contendo feijão e caseína como fontes protéicas e aprotéica, pelas respectivas contagens de radioatividade das fezes e urinas. Foi também realizado um balanço de nitrogênio, em que o feijão usado como fonte protéica, estava marcado com 1,0801 de nitrogênio 15 em excesso. Assim, através das diluições isotópicas do nitrogênio 15 nas fezes e urinas dos ratos, era possível determinar-se as excreções endógenas de nitrogênio respectivas, bem como as digestibilidades e valores biológicos corrigidos, que foram denominados reais. Encontrou-se um aumento absoluto médio de 23,6% para a digestibilidade in vitro, 29,4% para a digestibilidade in vivo real, e uma redução de 8,0% do valor biológico real das proteínas, devido ao tratamento térmico do feijão. 0 isolamento da proteína da farinha integral do feijão, ocasionou aumentos absolutos de 20,11; 14,2% e 10,2%, da digestibilidade in vitro, in vivo real e do valor biológico real, respectivamente. Os ratos em dietas contendo feijão, cru ou cozido, excretaram uma quantidade de nitrogênio endógeno fecal bem mais elevada do que os em dietas de caseína e aprotéica. Em conseqüência, os valores de digestibilidade e valor biológico reais, mostraram-se superiores aqueles aparentes e verdadeiros, obtidos pelo balanço de nitrogênio total. A digestibilidade e o valor biológico aparentes da proteína do feijão, mostraram respectivamente, correlação negativa forte (r=-0,9621, P<0,01) e moderada (r=-0,7979, P<0,01), com a quantidade de nitro-gênio endógeno fecal excretada pelo rato. As quantidades de nitrogênio endógeno urinário excretado não diferiram (P<0,05) para os ratos nas diversas: dietas. Chegou-se, portanto, às seguintes conclusões básicas: 1} o tratamento térmico do feijão, quer sob forma integral ou de extrato protéico, ocasionou um aumento da digestibilidade e uma redução do valor biológico das proteínas; 2) o isolamento da proteína da farinha integral do feijão, melhorou sua digestibilidade e valor biológico, inferindo-se que existem substâncias no feijão, de provável natureza não-protéica, capazes de interagirem com as suas proteínas ou as enzimas proteolíticas, além de interferirem ao nível de metabolismo intermediário; 3) a maior quantidade de nitrogênio endógeno fecal excretada por ratos em dietas de feijão e caseína, com relação àqueles em dieta aprotéica, invalida o uso desta para o calculo da digestibilidade e valor biológico verdadeiros; as lectinas ativas, pela sua ação de ulceração das vilosidades intestinais, parecem constituir a principal causa da grande excreção nitrogenada fecal de origem endógena, em ratos nas dietas contendo feijão cru como fonte protéica; 4) a excreção fecal de nitrogênio endógeno, constitui um importante fator de redução indireta da digestibilidade e valor biológico aparentes das proteínas do feijão, inferindo-se que os métodos convencionais de calculo subestimam estes índices de qualidade proteica, especialmente no caso de feijão cru / Abstract: The present work aimed to establish the influence of fecal and urinary endogenous nitrogen excretion on the digestibility and biological value of dry bean (Phaseolus vulgaris, L.) proteins, using Wistar rats as experimental animals. The influence of exogenous factors such as heat treatment and isolation of proteins were also studied. The proteins were extracted in 0.5 M NaCl and heat treatment was at 121°C for 30 or 40 minutes.Digestibility was performed in vitro (pepsin plus pancreatin) and in vivo. In vivo digestibility and biological value were determined in normal rats and in rats labeled with glycine - 14C. The labeling of the rats with 14C permitted comparison of the contribution of endogenous nitrogen in the feces and urine of rats on diets containing raw beans, cooked beans, and casein, as well as on protein-free diet. Beans labeled with 15N (1.0801 in excess) were obtained by (15NH4)2SO4 fertilization of the bean plants. Isotopic (15N) dilution in the rat feces and urine permitted the determination of digestibility and biological value free from interference by endogenous nitrogen ( "real" digestibility and biological value ). The heat treatment caused an absolute medium improvement on bean protein digestibility in vitro of 2 3.6% and of 29.4% on real digestibility. The effect of heat on real biological value of bean protein was deleterious, decreasing it about 8.0%, The measured improvement of the isolation of the bean protein on its digestibility in vitro, real digestibility and real biological value was 20.1%, 14.2% and 10.2%, respectively. The rats on diets containing bean showed a much higher excretion of endogenous fecal nitrogen, as compared with those on casein or protein-free diets. In consequence, the real digestibility and 15 biological value of bean protein, based on N-excess balance, were higher than the apparent and true values, based on total nitrogen balance. The amount of endogenous urinary nitrogen excreted by the rats on the various protein sources was not statistically different (P<0.05). A strong negative correlation (r = -0.9621, P<0.01) was found between apparent digestibility of bean protein and fecal endogenous nitrogen excreted by the rats, and a moderate negative correlation (r = -0.7979, P<0.01) between apparent biological value and fecal endogenous nitrogen. The data outlined permitted drawing the following conclusions: 1) heat treatment of the whole beans and of the isolated protein, improved considerably the protein digestibility and slightly decreased the biological value; 2) isolation of the protein improved both digestibility and biological value, suggesting the existence, in the whole beans, of substances, no protein in nature, which interfere with protein digestion and utilization; S) the higher excretion of endogenous fecal nitrogen by rats on diets containing bean protein or casein, as compared with the protein-free diet, invalidate the use of a protein-free diet for the calculation of true digestibility; the villi disruption caused by the bean lectins seems to be the main factor that causes the very high excretion of fecal endogenous nitrogen of rats fed on diets containing raw beans; 4) the high excretion of fecal endogenous nitrogen by the rats on diets containing beans or bean proteins contribute significantly to lowering the apparent digestibility and biological value of bean protein, particularly if unheated / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2673_1.pdf: 862040 bytes, checksum: b86433c541eaff51241354d3eec22809 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na região semiárida do NE do Brasil, uma das conseqüências mais visíveis do processo de ocupação e uso do solo foi a eliminação da vegetação nativa e a redução da presença de espécies arbóreas nos agroecossistemas. A remoção do extrato arbóreo pode trazer diversas conseqüências negativas para os agroecossistemas, como aumento da erosão, perda de fertilidade, diminuição da infiltração de água no solo e diminuição da biodiversidade, entre outros. Por esse motivo, diversos agricultores estão fazendo uso dos sistemas agroflorestais, os quais além de aumentar a produtividade de biomassa e a diversidade na oferta de produtos, podem utilizar mais eficientemente os recursos como água e luz, e promover uma maior reciclagem de nutrientes. Dentre os nutrientes que são importantes para o funcionamento de ecossistemas, o nitrogênio merece especial atenção, dado que é o principal elemento limitante ao crescimento vegetal na maioria dos ecossistemas ao redor do globo. A entrada do N em ecossistemas ocorre principalmente através da fixação do N2 atmosférico em associações simbióticas entre espécies vegetais leguminosas e bactérias fixadoras. Diante do exposto, este trabalho teve por objetivos: 1) Quantificar e comparar produtividades de biomassa em sistemas agroflorestais e tradicionais (sem árvores); 2) Quantificar a fixação biológica de nitrogênio (FBN) pela gliricídia e pelo feijão-macassar, nos sistemas agroflorestais e tradicionais. O estudo foi conduzido na Estação Agroecológica Vila Maria Rita, no município de Taperoá, Paraíba. O experimento foi instalado em delineamento de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os dois tratamentos principais consistiram nos sistemas agroflorestais (CA), e tradicionais (SA), e os três tratamentos secundários consistiram nos diferentes tipos de culturas (feijão+milho, capim buffel, e palma). As parcelas SA foram estabelecidas com dimensões de 6 x 10 m e as parcelas CA com dimensões de 10 x 30 m. Nas parcelas CA foram introduzidas fileiras das espécies arbóreas gliricídia (Gliricidia sepium (Jacq.)) e (maniçoba (Manihot glaziovii Muel Arg.)), com espaçamento de 6 m entre fileiras e 1 m entre árvores nas fileiras, consorciadas com as demais herbáceas e arbustivas. Ao longo dos quatro anos de estudo, o sistema SA produziu 33% mais biomassa de feijão, milho, capim buffel, e palma que no sistema CA. Entretanto, a média de produtividade de biomassa total (árvores + culturas associadas) nas parcelas CA foi 260% maior que nas parcelas SA. Além disso, os coeficientes de variação da produtividade anual de biomassa foram menores nos sistemas CA. Nos tratamentos milho+feijão, buffel e palma, a proporção de N proveniente da atmosfera pela gliricídia foi de 21,74, 48,86 e 48,85%, respectivamente. Nas parcelas CA cultivadas com buffel a gliricídia foi capaz de fixar cerca de 43 Kg ha-1 de N atmosférico. Conclui-se, portanto, que a presença de árvores não só aumentou a produtividade, mas também conferiu maior estabilidade aos sistemas de produção de biomassa nos sistemas de uso da terra avaliados. A gliricídia contribuiu fortemente para esse resultado devido ao fato de ser capaz de fixar quantidades significativas de N atmosférico

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8664_1.pdf: 892959 bytes, checksum: 4c6210691d4ea2f75877bd9755f51ad3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Pouco se sabe sobre a fixação biológica do nitrogênio (FBN) em áreas da caatinga nordestina, apesar de sua grande riqueza em leguminosas. Para ecossistemas naturais, a metodologia mais indicada em estudos da FBN é a da abundância natural do 15N (&#948;15N), que permite a identificação de plantas diazotróficas e estimativas das quantidades de N fixadas. A precisão destas estimativas depende do padrão isotópico do N no sistema, ou seja, de um sinal de &#948;15N adequado das plantas não fixadoras e de diferenças significativas entre os sinais de fixadoras e não fixadoras. Não existem dados sobre o padrão isotópico do N na caatinga. Acessar este padrão pode propiciar, além de um embasamento para estudos da FBN em leguminosas, um conhecimento qualitativo sobre o grau de perdas ou de reciclagem do N dentro dos sistemas e sua relação com as condições edafoclimáticas locais. Neste trabalho foram determinadas as concentrações de 15N em plantas arbóreas fixadoras (leguminosas) e não fixadoras (não leguminosas e leguminosas não nodulantes) nativas da caatinga, com os objetivos de determinar se os valores de &#948;15N de plantas não fixadora são altos e uniformes o suficiente para permitir cálculos precisos da fixação de N2, de avaliar se existe algum padrão climático e espacial de valores de &#948;15N e de estimar a fixação biológica associada a leguminosas. Foram escolhidos fragmentos de caatinga localizados em quatro municípios de Pernambuco e Paraíba, sendo dois no Agreste (Remígio na Paraíba e Caruaru em Pernambuco) e dois no Sertão (Santa Teresinha na Paraíba e Serra Talhada em Pernambuco), refletindo um gradiente de disponibilidade de água. Em cada local foram coletadas folhas das espécies previamente selecionadas, amostradas em 5 a 6 parcelas em cada local. As folhas de árvores não fixadoras de nitrogênio estavam bastante enriquecidas em 15N e o enriquecimento foi uniforme, tanto espacialmente quanto entre espécies. Este padrão isotópico é uma condição promissora para o uso da metodologia da abundância natural do 15N para estimativas da fixação biológica do nitrogênio, pois facilita a escolha de plantas referência, o esquema de amostragem e a detecção de diferença significativa entre os &#948;15N de plantas fixadoras e não fixadoras. Os locais de Agreste, com precipitação media anual mais baixas (em torno de 700 mm) mas distribuição mais uniforme das chuvas (6 meses) tiveram valores médios de &#948;15N foliar de plantas não fixadoras de 9,4 e 10,1 , que estão entre os mais altos relatados na literatura. Estas médias foram significativamente maiores que as dos fragmentos localizados no Sertão (6.5 e 6.3 ), que têm maior precipitação total (em torno de 800 mm) mas distribuição mais concentrada das chuvas (3 meses). O enriquecimento isotópico das plantas não-fixadoras do Agreste pode ser resultados de maiores perdas gasosas de N empobrecido em 15N ou menores perdas de materiais enriquecidos em 15N em relação aos locais do Sertão. As diferenças entre sinais isotópicos de espécies alvo (fixadoras) e referência (leguminosas não nodulantes e não leguminosas) permitiram a identificação segura de indivíduos diazotróficos e cálculos razoavelmente precisos das proporções de N derivado do ar (%Ndfa). Foram identificadas espécies com grande capacidade de fixação de N2, destacando-se Mimosa tenuiflora, Mimosa arenosa e Piptadenia stipulacea. Os teores de N total foram menores nas plantas não leguminosas e, entre as leguminosas, maiores nas espécies fixadoras. Nas quatro áreas avaliadas, as contribuições médias da fixação biológica do N2 foram altas, variando de 27 a 68%. No entanto, as quantidades estimadas de N adicionadas anualmente aos sistemas foram baixas (2,5 e 11,2 kg ha-1 ano-1), devido às baixas proporções de plantas fixadoras no conjunto geral da vegetação (2,4 a 11,8 %). Em situações de regeneração da vegetação nativa, onde a sucessão é dominada por espécies fixadoras, as estimativas poderiam chegar a 130 kg-1 ha-1 ano-1