Otimização do processo de produção de células das estirpes de Bradyrhizobium INPA 3-11B e UFLA 3-84, inoculantes do feijão-caupi

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

13/12/2011

RESUMO

O feijão-caupi, Vigna unguiculata (L.) Walp., é uma cultura de importância socioeconômica, principalmente para as populações das regiões Norte e Nordeste, e beneficia-se da fixação biológica de nitrogênio. Mas, é cultivado, em geral, com baixa tecnologia, resultando em baixa produtividade. Existem mais de 100 estirpes microbianas aprovadas para produção de inoculantes, mas a indústria pouco produz para outras culturas, além da soja, como é o caso do feijão-caupi, e, cujas estirpes foram pouco estudadas com intuito de padronizar o processo de produção de células. O objetivo do trabalho foi otimizar as condições de cultivo das estirpes de Bradyrhizobium INPA 03-11B e UFLA 3-84, inoculantes do feijão-caupi, utilizando um meio de cultura líquido e planejamentos experimentais. Com o delineamento Plackett-Burman avaliou-se a temperatura, agitação, glicerol, extrato de levedura, inóculo e pH para ambas as estirpes, e ao estudo da estirpe UFLA 3-84, foi incluída solução de micronutrientes. Selecionou-se a agitação e o extrato de levedura para INPA 3-11B, respectivamente por apresentar efeito estatisticamente significativo sobre crescimento celular e efeito próximo da significância e importância no metabolismo. Para a UFLA 3-84, selecionou-se a agitação por apresentar efeito altamente significativo sobre a biomassa e contagem de células em unidade formadora de colônias (UFC mL-1) e, o glicerol e extrato de levedura, porque foram as duas variáveis que apresentaram efeitos sobre a biomassa celular, mais próximos da significância. Após a triagem, foi utilizado o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para estudo das variávies selecionadas para as duas estirpes e os resultados da INPA 3-11B otimizados, empregando-se a Metodologia de Superfície de Resposta, seguido de validação experimental dos modelos. A estirpe INPA 3-11B atingiu população superior a 1,0 x 1010 UFC mL-1 com 96 horas, prevalecendo após 120h, utilizando o meio de cultura líquido contendo 8,0 g L-1 de glicerol, 5,0 g L-1 de extrato de levedura e 4% de inóculo. A faixa ótima para biomassa, com a agitação entre 170 e 180 rpm e a concentração de extrato de levedura de 5 g L-1. A UFLA 3-84, também apresentou crescimento populacional superior 1,0 x 1010 UFC mL-1 e biomassa de 3,0 g L-1, com pH inicial do meio justado para 6,8, incubado a 28 C, mas com agitação de 170 rpm. As concentrações de glicerol, extrato de levedura, inóculo e micronutrientes, foram diferentes, respectivamente, 7,0 g L-1, 2 g L-1, 1% e 1,0 mL L-1. Para as duas estirpes estudadas, a produção de 1 x 109 log UFC mL-1, que é a densidade celular mínima exigida pelo Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) para a produção de inoculantes comerciais, é obtida em 96 horas.

ASSUNTO(S)

feijão-caupi plackett-burman bactérias fixadoras de nitrogênio inoculante metodologia de superfície de resposta microbiologia agricola cowpea plackett-burman design nitrogen fixing bacteria inoculant response surface methodology

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