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Diversidade genética em progênies de macaúba
(UFVJM, 2017) Vieira, Flavia Campos; Laia, Marcelo Luiz de; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Laia, Marcelo Luiz de; Vanzela, Ana Paula de Figueiredo Conte; Evaristo, Anderson Barbosa; Guimarães, Amanda Gonçalves; Titon, Miranda
A macaúba ainda vem sendo explorada de forma extrativista e devido ser uma espécie de ampla utilidade tem despertado grande interesse socioeconômico por conta da produção de óleos vegetais e por sua importância ambiental. Entretanto, há uma grande dificuldade ao se estudar a espécie já que existe enorme variabilidade genética dentro do que se convencionou chamar de Acrocomia aculeata. Portanto, o objetivo do presente estudo foi investigar os padrões filogeográficos e a diversidade genética em progênies de macaúba. Foram coletadas 42 amostras foliares no Banco Ativo de Germoplasma de Macaúba da Universidade Federal de Viçosa, localizado no município de Araponga/MG, oriundas de cinco estados do Brasil. O DNA genômico total das amostras foi extraído e, posteriormente, amplificado através da PCR. Para estudos filogeográficos e filogenéticos foram utilizados marcadores nucleares plastidiais para as regiões ribossomais ITS e marcadores universais para as regiões não codificadoras do cpDNA. Já para a diversidade genética utilizou-se marcadores SSR específicos para a macaúba. Para a análise dos dados gerados a partir do cpDNA, ITS e SSR, uma matriz binária (presença ou ausência de bandas), o método de UPGMA para a construção do dendrograma foram usados com o auxílio do programa estatístico R e o método de Tocher. Na análise filogegráfica, observou-se dissimilaridades moleculares que podem ter contribuído para as diferenças morfológicas entre indivíduos. Embora tenham formado agrupamentos com progênies de regiões geográficas distantes, pode indicar que tenham similaridade genética. Para os marcadores microssatélites, os métodos utilizados agruparam as 42 progênies em vinte e sete e dezesseis grupos, pelos métodos UPGMA e agrupamento de Tocher, respectivamente, o que se pode inferir que houve diversidade genética entre as 42 amostras de macaúba.
Etanol de segunda geração utilizando sorgo biomassa (Sorghum bicolor)
(UFVJM, 2019) Almeida, Luciana Gomes Fonseca de; Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Santos, Alexandre Soares dos; Parrella, Rafael Augusto da Costa; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Parrella, Rafael Augusto da Costa; Laia, Marcelo Luiz de; Vieira, Flavia Campos; Lopes, Emerson Delano; Simeone, Maria Lúcia Ferreira; Costa, Márcia Regina da
Em um contexto de mudanças climáticas, alinhado com a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, os biocombustíveis integram a diversificação da matriz de transporte, contribuindo para o suprimento de energia de forma segura, acessível e ambientalmente responsável. Apesar de o Brasil ser o segundo maior produtor global de etanol, ainda requer a diversificação de culturas bioenergéticas. Além disso, a composição lignocelulósica da biomassa e a capacidade de desconstrução da parede celular vegetal, também são extremamente importantes para indicar uma cultura potencial para o mercado de bioenergia. Esta composição físico-química pode ser diferenciada entre espécies, manejo cultural e até mesmo em diferentes partes da mesma planta. Nesse cenário, o sorgo biomassa (Sorghum bicolor (L.) Moench) apresenta-se como potencial matéria prima para a produção do etanol de segunda geração. O sorgo é uma planta C4, de dias curtos e com altas taxas fotossintéticas, além de ter a vantagem de adaptação a diversos ambientes, permitindo o desenvolvimento e expansão da cultura em regiões de cultivo com distribuição irregular de chuvas. Dessa forma, objetivou-se com este estudo identificar genótipos de sorgo biomassa com potencial agronômico e composição lignocelulósica favorável ao desenvolvimento do etanol de segunda geração. Foram cultivados cinco híbridos de sorgo biomassa, nos municípios de Sete Lagoas e Couto de Magalhães de Minas, nas safras 2015/2016 e 2016/2017. A composição lignocelulósica da biomassa in natura de cada material, e após os pré-tratamentos, foram determinadas para verificação futuras de melhores rendimentos de etanol. O pré-tratamento ácido foi realizado com ácido sulfúrico (H2SO4), enquanto para o pré-tratamento alcalino foi utilizado solução de hidróxido de sódio (NaOH). Dentre os materiais avaliados, dois híbridos mutantes de sorgo biomassa de nervura marrom “bmr” foram testados comparativamente a três híbridos de sorgo biomassa convencionais. Entre os caracteres agronômicos, constatou-se diferença na produtividade, sendo o híbrido BRS716 o mais produtivo, com produção de massa verde (PMV) de 98,41 t ha-1 e produção de massa seca (PMS) de 33 t ha-1. O híbrido de sorgo biomassa de nervura marrom bmr 2015B002 também apresentou valores considerados altos, com um PMV de 81,03 t ha-1. Em relação à composição lignocelulósica da biomassa in natura, os híbridos de nervura marrom bmr 2015B002 e 2015B003 se destacaram, apresentando teores de lignina significativamente menores (4,63%) em relação aos híbridos convencionais (7,15%). Verificou-se que os pré-tratamentos foram eficientes na remoção de lignina, constatando teores próximo de zero para os genótipos 2015B002 e 2015B003. A lignina é um composto polifenólico que interfere de maneira negativa no processo de sacarificação, uma vez que dificulta a ação das enzimas ao complexo celulósico. Os resultados demonstraram que o tratamento ácido seguido por base apresentou o melhor rendimento após a hidrólise enzimática, corroborado pelas análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Análise de índice de cristalinidade (DRX) e Análise Térmica (TG), que demonstraram a modificação estrutural desejável. Os melhores rendimentos de hidrólise foram obtidos a partir dos materiais pré-tratados, sendo o tratamento ácido seguido de base o que obteve os melhores resultados. Os genótipos avaliados nos dois ambientes apresentaram desempenho semelhante, podendo ser recomendado para as duas regiões. Não houve interação entre híbridos e ambiente, para todos os caracteres avaliados. A produção de bioetanol de segunda geração para os híbridos avaliados variou entre 6.612 a 11.838 litros por hectare, por ciclo de 180 dias. O sorgo biomassa bmr 201556B002 apresentou melhor rendimento de hidrólise, para os dois tipos de sacarificação utilizados, quando comparados aos genótipos convencionais.
Silagens de cana-de-açúcar com coprodutos provenientes da produção de biocombustíveis
(UFVJM, 2018) Bonfá, Caroline Salezzi; Evangelista, Antônio Ricardo; Magalhães, Marcela Azevedo; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Evangelista, Antônio Ricardo; Lopes, Emerson Delano; Vieira, Flavia Campos; Fabris, José Domingos; Silva, Leandro Diego da
Objetivou-se avaliar a matéria seca (MS), pH, proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), carboidratos solúveis (CHOS), nitrogênio amoniacal, em porcentagem do nitrogênio total (NNH3/ NT), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), produção de etanol (ET) e de ácidos orgânicos (lático, acético e butírico), e quantificar a população microbiana (bactérias ácido láticas – BAL; enterobactérias – ENTERO; fingos leveduriformes – FL; fungos filamentosos – FF) de silagens de cana-de-açúcar com diferentes níveis de inclusão (NI) (0, 3, 10, 17 e 20%) da torta de macaúba (TM), do farelo de girassol (FG) e do farelo de crambe (FC), e avaliados em diferentes tempos de abertura dos silos (TA) (0, 3, 7, 12, 24, 36, 41 e 60 dias), em relação à matéria seca da cana-de-açúcar. O material foi ensilado em silos laboratoriais, que foram abertos de acordo com os tempos de abertura supracitados. Para a análise estatística, utilizou-se a metodologia de superfície de resposta, com dois fatores independentes (NI e TA) e as variáveis respostas, que são os fatores dependentes. De acordo com os dados estatísticos e considerando 5% de significância, a inclusão da TM elevou os teores de MS e favoreceu o padrão fermentativo das silagens de cana-de-açúcar, através do desenvolvimento de microrganismos benéficos ao processo fermentativo. Como consequência, houve o aumento na concentração de ácido lático e acético, o que contribuiu para reduzir o número populacional de leveduras, resultando em menor produção de etanol nas silagens de cana-de-açúcar. Quanto aos tempos de armazenamento das silagens de cana aditivadas com este coproduto, recomenda-se que as silagens permaneçam armazenadas por, no mínimo, 36 dias. A inclusão de diferentes níveis do FG também contribuiu para melhorar o padrão fermentativo das silagens, estimulando os microrganismos benéficos ao processo fermentativo com maior produção de ácido lático e redução das fermentações secundárias, o que resultou em menor concentração de etanol nas silagens. O FG também contribuiu para elevar o valor nutricional das silagens de cana-de-açúcar, visto que se aumentou o aporte de proteína e minerais das silagens aditivadas com este coproduto. Todavia, para que a inclusão do FG seja satisfatória na ensilagem da cana-de-açúcar, as silagens devem permanecer armazenadas por, no mínimo, 60 dias. A inclusão do FC na ensilagem de cana-de-açúcar também favoreceu o padrão fermentativo das silagens, aumentando os teores de MS e estimulando os microrganismos benéficos ao processo fermentativo dentro dos silos. A produção de ácido lático e acético foi estimulada com os maiores níveis de inclusão do FC, reduzindo assim a atividade das leveduras, também resultando em menores concentrações de etanol nas silagens. Para silagens de cana-de-açúcar aditivadas com este coproduto, recomenda-se abrir os silos após 60 dias de armazenamento. Portanto, os parâmetros avaliados permitem concluir que a inclusão da torta de macaúba, em até 10%, e do farelo de girassol e de crambe, em até 20%, à ensilagem da cana-de-açúcar, pode ser uma alternativa para melhorar o padrão fermentativo das silagens e reduzir a produção de etanol, o que viabiliza o uso da cana-de-açúcar na forma de silagem, além de destinar os coprodutos provenientes da produção de biocombustíveis, com elevado valor nutricional, para a alimentação de animais ruminantes.
Silagens de capim-elefante aditivadas com coprodutos do biodiesel
(UFVJM, 2018) Guimarães, Cíntia Gonçalves; Evangelista, Antônio Ricardo; Magalhães, Marcela Azevedo; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Evangelista, Antônio Ricardo; Silva, Leandro Diego da; Lopes, Emerson Delano; Silva, Romildo da; Vieira, Flavia Campos
Objetivou-se avaliar os efeitos da torta de macaúba e farelo de crambe, oriundos da cadeia produtiva do biodiesel, em diferentes níveis de inclusão na ensilagem de capim-elefante. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. O material foi ensilado em silos experimentais elaborados com tubos de PVC com tampas providas de válvula tipo Bunsen, compactou-se o material obtendo-se massa específica de 600 kg/m3. Foi analisado teores de ácidos orgânicos, população microbiana, composição químico-bromatológica e as perdas geradas durante o processo fermentativo. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3 x 6, sendo três níveis de inclusão de cada coproduto do biodiesel (0; 10 e 20%) e seis tempos de abertura dos silos (1; 5; 10; 20; 40 e 60 dias após a ensilagem). A torta de macaúba foi eficiente como aditivo absorvente de umidade nas silagens de capim-elefante, no qual proporcionou elevação dos teores de matéria seca, além da melhoria no processo fermentativo, que favoreceu o desenvolvimento de microrganismos desejáveis, e, reduziu a população de fungos provavelmente por meio da ação antifúngica propiciada pela adequada produção de ácido acético, o que favoreceu baixa produção de etanol. Houve redução dos teores de ácido butírico, aumento de ácido lático, e, consequente redução dos valores de pH, que foram satisfatórios para a conservação do material ensilado. Níveis crescentes da torta de macaúba reduziram a proteólise no material ensilado, o que resultou em menores concentrações de nitrogênio amoniacal. Os teores de fibras foram reduzidos com a adição da torta de macaúba, os teores de proteína elevaram-se, porém, não foram tão expressivos, não houve contribuição da torta de macaúba sobre os carboidratos solúveis. Os teores de extrato etéreo aumentaram com os níveis crescentes da torta de macaúba, o que deve-se atentar para que o uso na alimentação animal não limite o consumo de matéria seca e reduza a digestibilidade da fibra. Nas silagens de capim-elefante com 20% da torta de macaúba, devem ser misturados a outros alimentos com concentração de extrato etéreo menor, as perdas por gases e efluentes foram reduzidas e a recuperação de matéria seca nas silagens de capim-elefante foi aumentada com a inclusão da torta de macaúba, sendo que a adição de 20% proporcionou melhores resultados. O farelo de crambe adicionado na ensilagem de capim-elefante foi eficiente na melhoria do processo fermentativo através da elevação dos teores de matéria seca, da contribuição para o desenvolvimento de microrganismos benéficos em detrimento dos indesejáveis, da predominância da fermentação lática com consequente redução do pH, além do incremento do valor nutricional, principalmente pela elevação do teor proteico e redução dos teores de fibras, contudo, o farelo de crambe favoreceu a elevação dos teores de nitrogênio amoniacal. As perdas por gases e efluentes foram reduzidas e a recuperação de matéria seca nas silagens de capim-elefante foi aumentada com a inclusão do farelo de crambe. O maior nível de inclusão (20%) do farelo de crambe promoveu as melhores características nas silagens de capim-elefante.