Produção de ácido indol-3-acético e fitases por fermentação em estado sólido e aplicação em Eucalyptus grandis x E. urophylla

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Prado, Débora Zanoni do [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Aspergillus; Trichoderma; Bacillus; enraizamento; fitohormônio; enzima; rooting; phytohormone; enzyme
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/181283

O Eucalyptus é um importante gênero florestal plantado mundialmente para fins comerciais. O Brasil é líder global em produtividade de Eucalyptus, devido às condições climáticas favoráveis e a eficientes programas de melhoramento baseados em plantações clonais, porém alguns clones de Eucalyptus possuem dificuldades de propagação, principalmente relacionadas ao enraizamento. A inoculação fúngica e bacteriana pode auxiliar o enraizamento e desenvolvimento vegetal pela produção de metabólitos tais como ácido indol-3-acético (AIA) e fitases. O objetivo deste trabalho foi produzir AIA e fitases por fermentação em estado sólido (FES) utilizando Aspergillus spp., Trichoderma spp. e Bacillus spp. e a inoculação das cepas de maior produtividade em mudas de Eucalyptus grandis x E. urophylla (clone IPB2) visando otimizar o desenvolvimento vegetal. A FES ocorreu utilizando bagaço de mandioca, farelos de soja e trigo e grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS) de sorgo e milho como substratos. Nos filtrados da FES foram determinados a concentração de AIA e a atividade de fitase. As características físicas e químicas dos substratos [macroporosidade (%), microporosidade (%), retenção de água (mL/cm3), condutividade elétrica (mS/cm3), pH, proteína bruta (%), lipídeos (%), hemicelulose (%), celulose (%) e lignina (%)] foram determinadas e correlacionadas à produtividade das biomoléculas, a fim de esclarecer a influência na alteração do metabolismo microbiano para maior ou menor produtividade de AIA e fitases. Os micro-organismos com maior produtividade de AIA e fitases foram selecionados para a continuidade do estudo. Foram implantados dois experimentos, o primeiro testando a produção de auxina pela fermentação de A. flavipes em farelo de soja (0,5 mm) com adição de água (15 mL) e triptofano (1,5 %, m/m), descrito na patente BR 10 2018 007927 1 e o segundo testando a cepa 01 de A. niger cultivada em farelo de trigo com adição de água (10 mL), produtor de fitase. Os tratamentos de ambos experimentos foram aplicados em formas sólida e líquida ao substrato Carolina I® nas doses 0, 40, 80, 120 e 160 mg de AIA kg-1 e 0, 85, 170, 255 e 340 U de fitase por kg-1 de substrato, respectivamente. O plantio das estacas foi realizado nos substratos tratados e no controle. O experimento com AIA, cujo objetivo foi avaliar o enraizamento, teve duração de 40 dias; enquanto o experimento com fitase, cujo objetivo foi avaliar o desenvolvimento vegetal de forma geral, se prolongou por 5 meses. Foram realizadas avaliações de sobrevivência (%), enraizamento (%), comprimento da parte aérea e das raízes e as massas fresca e seca das raízes. Para o experimento com fitase, também foram determinados o comprimento da parte aérea, diâmetro médio do colo, a massa seca total, a intensidade de coloração verde das folhas e o número de folhas. Nossos resultados confirmaram a capacidade de produção de AIA e fitases pela maioria dos micro-organismos utilizados neste estudo. Houve influência negativa de lignina na produtividade de AIA por Bacillus e Trichoderma e influência positiva do pH, hemicelulose e microporos para a produção de AIA por Bacillus. O produto descrito na patente BR 10 2018 007927 1, na forma sólida e na faixa de dosagem de 40 a 120 mg kg-1, incrementou a porcentagem de enraizamento, o comprimento radicular e as massas fresca e seca das raízes, enquanto o tratamento com 120 mg kg-1 do produto na forma líquida induziu o aumento do comprimento das raízes e da massa seca radicular, além dos efeitos positivos no enraizamento o produto não apresentou citotoxicidade em fibroblastos (NIH/3t3). Já a inoculação A. niger, em geral, prejudicou o desenvolvimento do clone IBP2, principalmente nos tratamentos com a forma líquida, indicando a produção de metabólitos fitotóxicos pelo micro-organismo. Assim, em estudos futuros, sugerimos que a fitase produzida por A. niger seja testada em Eucalyptus grandis x E. urophylla na forma purificada.