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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.1980.tde-20231122-100527
Document
Author
Full name
Lúcio Alberto Forti Antunes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1980
Supervisor
Title in Portuguese
Caracterizaçãao da decomposição da palha de arroz e obtenção de microrganismos celuloliticos
Keywords in Portuguese
DECOMPOSIÇÃO BIOLÓGICA
MICRORGANISMOS CELULOLÍTICOS
PALHA DE ARROZ
Abstract in Portuguese
A palha de arroz é um dos resíduos agrícolas mais importantes nos dias atuais, não só em termos de quantidade, mas também pelo potencial energético em que se constitui. Este trabalho teve por objetivo a obtenção de microrganismos celulolíticos através da decomposição simulada da palha de arroz, tal como ocorre no solo. Foi dada ênfase especial ao tempo necessário para que a degradação ocorra; as alterações físico-químicas que acontecem na palha: a escolha da melhor fase para se obterem microrganismos celulolíticos e ao conhecimento das atividades enzímicas dos microrganismos celulolíticos participantes do processo. A degradação da palha de arroz foi levada a efeito em simuladores de condições naturais de decomposição, constituídos de quatro camadas de solo, de 500 g cada, e três camadas de palha de arroz, de 100 g cada, os quais recebiam 700 ml semanais de água. As análises realizadas para a palha de arroz proveniente dos simuladores foram: teores de fibra, nitrogênio total, sílica, cinzas, umidade, contagens totais de microrganismos celulolíticos aeróbios e anaeróbios. No solo dos simuladores foram realizadas a contagens totais de microrganismos aeróbios mesófilos, fungos e leveduras, actinomicetos, Nitrosomonas, Nitrobacter, Azotobacter, bactérias mesófilas e esporos de bactérias mesófilas. Da água drenada dos simuladores analisou-se: acidez titulável; pH, sólidos totais, redutores totais e contagens totais de microrganismos celulolíticos aeróbios e anaeróbios. No desenvolvimento do presente experimento pode ser observado que: a decomposição da palha de arroz ocorreu em três fases distintas; sendo que o melhor período para a obtenção de microrganismos celulolíticos esteve compreendido entre 90 e 120 dias; os microrganismos predominantes foram fungos; as interações entre celulose, lignina e sílica dificultaram o ataque microbiano à celulose; os microrganismos que sobreviveram, após exauridos do meio os açúcares de fácil obtenção, foram os portadores dos componentes enzímicos C1 e/ou Cx. A palha de arroz mostrou ser um substrato pouco susceptível de sofrer degradação enzímica. Porém, quarenta e três microrganismos diferentes com atividade celulolítica foram obtidos; quatro dos quais apresentaram atividade para os componentes C1 e Cx, vinte e três somente para o componente Cx e dezesseis somente para o componente C1. Dos quatro microrganismos que apresentaram atividade para C1 e Cx, três pertenciam ao gênero Penicillium, sendo que um Penicillium sp 47- B2 - mostrou alta atividade celulolítica. O outro organismo isolado com tal atividade foi um Cladosporium sp, cujo gênero ainda não foi descrito com atividade celulolítica.
Title in English
Characterization of rice straw decomposition and obtention of cellulose decomposing microorganisms
Abstract in English
Rice straw is one of the most important agricultural residues, not only in terms of existing quantities but also due to its energetic potential. This work had as objective the obtention of cellulose decomposing microorganisms through simulated decomposition of rice straw, as occurring in soil. Special emphasis was given for the time required to it occur; to the knowledge of the physical-chemical alterations which happens in the straw; to the selection of the most suitable phase to obtain cellulose decornposing organisms; and to the knowledge of the enzymatic activities taking part in the process. Simulated natural degradation of rice straw was carried on simulators constituted on layers of straw, of 100 g each, weekly irrigated with 700 ml of water. Analysis performed for the rice straw from the simulators were: fiber content, total nitrogen, silica, ash, moisture and total counting of aerobic and anaerobic cellulose decomposing microorganisms. Soil from the simulators was analyzed for total counting for mesophilic aerobic microorganisms, yeasts and moulds, actinomycetes, Nitrosomonas, Nitrobacter, Azotobacter, mesophilic bacteria and mesophilic bacteria spores. For the water drained from the simulators, the following analysis were performed: titratable acidity, pH, total solids, total reducing sugars, and total counting for cellulose decomposing aerobic and anaerobic microorganisms. As the experiments developed the following observations were made: rice straw decomposition occurred in three distinct phasis beeing the best period to obtain cellulose decomposing microorganisms the one between 90 and 120 days; moulds were the most prevalent organisms; interactions between cellulose, lignin and silica bring difficulties to the microbial attack of cellulose; surviving organisms after easy obtention nutrients exhaustion of the media were the carriers of enzymatic components C1 and/or Cx. Rice straw proved to be a substrate with low susceptibility for enzymatic degradation. However, fourty three different organisms with cellulose decomposing activity were obtained; four of these presented activities for the enzymatic C1 and Cx components, twenty-three for the Cx component and sixteen for the C1 component. Three of four organisms with activity for the C1 - Cx complex belong to the genus Penicillium, but only one - Penicillium sp 47 B2 showed high activity. Another organism - Cladosporium sp. was call to a genus until now never described with this ability.
 
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Publishing Date
2023-11-24
 
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