Biopolímeros na conservação de células de rizobactérias em meios de cultura alternativos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27490

Palavras-chave:

Inoculante; Microrganismo; Conservante.

Resumo

Os inoculantes são formulados com microrganismos de ação benéfica para plantas numa composição simples e acessível. Eles necessitam de um transportador de qualidade que garante a concentração de células ativas, além de tolerar variações de temperatura, umidade, aeração e tempo de armazenamento sem que apresente altos níveis de contaminantes, tornando necessário o uso de conservantes. Polímeros como carboximetilcelulose (CMC) e goma xantana (GX) têm sido usados para a fabricação de inoculantes relacionado à sua capacidade de limitar a transferência de calor, e às suas propriedades reológicas, que é a medida da viscosidade e tensão de escoamento. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência destes biopolímeros na preservação de células de Bradyrhizobium elkanii, Bradyrhizobium diazoefficiens e Azospirillum sp. em meios de cultura alternativos com 7, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 e 210 dias a 5 °C. Os inoculantes foram avaliados por 210 dias, aferindo o pH e realizando contagem de UFC mL-1 a partir do plaqueamento pela técnica Spread Plate. Foi possível concluir que a utilização dos biopolímeros foi eficiente na conservação e viabilidade de células dos microrganismos durante o período de armazenamento, sendo o meio de cultura MS2 o que obteve melhor resultado em UFC mL-1, obtendo aos 210 dias 3,0 x108 UFC mL-1 com a utilização de CMC e 1,4 x108 UFC mL-1 com GX para B. elkanii, 1,3 x107 UFC mL-1 com CMC e 6,0 x106 UFC mL-1 com GX para B. diazoefficiens, 8,5 x108 UFC mL-1 com GX para Azospirillum sp.

Biografia do Autor

Manuella Costa Souza, Universidade Federal do Tocantins

Eng. Bioprocesso e Biotecnologia / Microbiologia

Celso Afonso Lima, Universidade Federal do Tocantins

Agronomia; Microbiologia

Dalilla Moreira de Oliveira Moura, Universidade Federal do Tocantins

Agronomia; Microbiologia

Silmara Moraes de Sousa, Universidade Federal do Tocantins

Agronomia; Microbiologia

Ana Licia Leão Ferreira, Universidade Federal do Tocantins

Agronomia; Microbiologia

Referências

Abbas, A. A., Planchon, S., Jobin, M. & Schmitt, P. (2014). A new chemically defined medium for the growth and sporulation of Bacillus cereus strains in anaerobiosis. J. Microbiol. Methods., 105 (1), 54-58. doi: 10.1016/j.mimet.2014.07.006

Alexandre G, Greer S. E. & Zhulin, I. B. (2000). Energy taxis is the dominant behavior in Azospirillum brasilense. J. Bacteriol., 182 (1), 6042-6048. doi: 10.1128/jb.182.21.6042-6048.2000

Argal, M. S., Rawat, A. K., Aher, S. B. & Rajput, P. S. (2015). Bioefficacy and shelf life of Rhizobium leguminosarum loaded on different carriers. Appl. Biol. Res., 17 (2), 1-7. doi: 10.5958/0974-4517.2015.00017.8

Barreto, M. C. S. (2008). Inovação tecnológica baseada na produção de biopolímero com viabilidade para inoculanterizobiano. Recife (PE): Universidade Federal de Pernambuco.

Bashan, Y., Bashan, L. E., Prabhu, S. R. & Hernandez, J. P. (2014). Advances in plant growth-promoting bacterial inoculant technology: formulations and practical perspectives (1998-2013). Plant soil, 378, 1-33. doi: 10.1007/s11104-013-1956-x

Bashan, Y. & De-Bashan, L. E. (2015). Inoculant Preparation and Formulations for Azospirillum spp. In: Cassán F, Okon Y, Creus C, ed. Handbook for Azospirillum. 1st ed. Switzerland: Springer. 469-485.

Castro, J. R. P. & Araujo, S. (2018). Evolução tecnológica da indústria de inoculantes. http://bibliotecadigital.fgv.br/ojs/index.php/agroanalysis/issue/view/4303

Contreras-Ângulo, J. R., Mata, T. M., Cuellar-Bermudez, S. P., Caetano, N. S., Chandra, R. & Garcia-Perez, J. S. (2019). Symbiotic co-culture of Scenedesmus sp. and Azospirillum brasilense on N-deficient media with biomass production for biofuels. Sustainability, 11 (3), 707. doi: 10.3390/su11030707

Denardin, N. D. & Freire, J. R. J. (2000). Assessment of polymers for the formulation of legume inoculants. World J. Microbiol. Biotechnol., 16 (3), 215-217. doi: 10.1023/A:1008914223467

Fachinelli R. (2018). Influência da inoculação com Bradyrhizobium e Azospirillum na cultura da soja. Universidade Federal da Grande Dourados.

Fernandes Júnior, P. I., Rohr, T. G., Oliveira, P. J. D., Xavier, G. R. & Rumjanek, N. G. (2009). Polymers as carriers for rhizobial inoculant formulations. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 44 (9), 1184-1190. doi: 10.1590/S0100-204X2009000900017

García-Fraile, P., Menéndez, E. & Rivas, R. (2015). Role of bacterial biofertilizers in agriculture and forestry. AIMS Bioeng., 2 (3), 183–205. doi: 10.3934/bioeng.2015.3.183

Lima, A. A., Fernandes Júnior, P. I., Passos, S. R., Paulo, F. S., Nosoline, S. M. & Faria, S. M. (2012). Diversidade e capacidade simbiótica de rizóbios isolados de nódulos de Mucuna-Cinza e Mucuna-Anã. Rev. Bras. Cienc. Solo, 36 (2), 337-348. doi: 10.1590/S0100-06832012000200003

Mapa. (2011). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 13, de 24 de março de 2011. Diário Oficial da União 25 mar 2011; Seção 1.

Mohamed, S. S., Hassan, M. A. & Abdelgani, M. E. (2019). The shelf life of Rhizobial liquid inoculants amended with diferente polymeric additives. Aust. J. Basic & Appl. Sci., 13 (11), 28-36. doi: 10.22587/ajbas.2019.13.11.4

Moncada, A., Miceli, A. & Vetrano, F. (2021). Use of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) and organic fertilization for soilless cultivation of basil. Sci. Hortic., 275 (1), 109733. doi: 10.1016/j.scienta.2020.109733

Oliveira, L. A. & Magalhães HP. (1999). Quantitative evaluation of acidity tolerance of root nodule bacteria. Rev. Microbiol., 30(1), 203-208. doi: 10.1590/S0001-37141999000300004

Perez-Galdonaf, R. & Kahn, M. L. (1994). Effects of organic acids and low pH on Rhizobium meliloti 104A14. Microbiol., 140 (5), 1231-1235.

Prescott, L. M., Harley, J. P. & Klein, D. A. (2002). Microbiology: Food and Industrial Microbiology. Boston: McGraw-Hill, 2002.

Ramongolalaina, C. (2020). Dual-luciferase assay and siRNA silencing for nodD1 to study the competitiveness of Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110 in soybean nodulation. Microbiol Res., 237 (1), 126488. doi: 10.1016/j.micres.2020.126488

Rohr, T. G. (2007). Estudo reológico da mistura carboximetilcelulose/amido e sua utilização como veículo de inoculação bacteriano. Seropédica (RJ): Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro.

Silva, C. R. R., Junior, M. A. L., Figueiredo, M. V.B., Stamford, N. P. & Alves, G. (2013). Feasibility of rhizobia conservation by liquid conditioners. Rev Ciênc Agron., 44 (4), 661-668.

Tittabutr, P., Payakapong, W., Teaumroong, N., Singleton, P. W. & Boonkerd, N. (2007). Growth, survival and field Performance of Bradyrhizobial liquid inoculant formulations with polymeric additives. Sci. Asia., 33 (1), 69-77. doi: 10.2306/scienceasia1513-1874.2007.33.069

Silva, M. F., Oliveira, P. J., Xavier, G. R., Rumjanek, N.G. & Reis, V. M. (2009). Inoculantes formulados com polímeros e bactérias endofíticas para a cultura da cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 44 (1), 1437-1443. doi: 10.1590/S0100-204X2009001100010

Sanz, T., Fernández, M. A., Salvador, A., Munoz, J. & Fiszman, S. M. (2005). Thermogelation properties of methylcellulose (MC) and their effecton a batter formula. Food Hydrocoll., 19 (1), 141-147. doi: 10.1016/j.foodhyd.2004.04.023

Reis, V. M. & Alves, G. C. (2015). Inoculantes contendo bactérias fixadoras de nitrogênio para aplicação na cultura do milho. In: Kuhn, O. J. et al, editores. Ciências Agrárias: Tecnologias e Perspectivas. Marechal Cândido Rondon: Unioeste. p. 82-97.

Reetha, D., Kumaresan, G. & John Milton, D. (2014). Studies to improve the shelf life of Azospirillum lipoferum immobilized in alginate beads. Int. J. Recent Sci. Res., 5 (12), 2178-2182.

Romero-Perdomo, F., Camelo-Rusinque, M., Criollo-Campos, P. & Bonilla-Buitrago, R. Efecto de la temperatura y el pH en la producción de biomasa de Azospirillum brasilense C16 aislada de pasto guinea. Pastos y Forrajes, 38 (3), 171-175.

Schuh, A. C. (2005). Biopolímeros como suporte para inoculantes. Porto Alegre (RS): Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Somasegaran, P. & Hoben, H. J. (1994). Handbook for rhizobia: methods in legume-Rhizobium technology. New York: Springer Science & Business Media.

Souza, E. B., Mariano, R. L. R., Felix, K. C. S., Lima, N. B. & Silva, J. R. (2016). Preservação de bactérias fitopatogênicas In: Mariano, R. L. R. & Souza, E. B. Manual de Práticas em Fitobacteriologia. 3ª ed. Recife: EDUFRPE. p. 35-45.

Sousa, P. M. (2011). Otimização do processo de produção de células das estirpes de Bradyrhizobium INPA 3-11B e UFLA 3-84, inoculantes do feijão-caupi. Lavras (MG): Universidade Federal de Lavras.

Taylor, R. H., Allen, M. J. & Geldreich, E. E. (1993). Standard plate count: A comparison of pour plate and spread plate methods. J. Am. Water Works Assoc., 75 (1), 35-37. doi:10.1002/j.1551-8833.1983.tb05055.x

Tumelero, A. I. & Denardin, N. D. (2008). Uso de polímeros em formulações para preservação de Pectobacterium atrosepticum e Ralstonia solanacearum. Summa phytopathol., 34 (1), 58-61. doi: 10.1590/S0100-54052008000100011

Voss, G. B. (2013). Produção de Bacillus subtilis em biorreator airlift e sua aplicação no controle de nematoide de galhas do tomateiro. Florianópolis (SC): Universidade Federal de Santa Catarina.

Woiciechowski, A. L, Carvalho, J. C., Spier, M. R., Habu, S., Yamaguishi, C. T., & Ghiggi, V. (2013). Emprego de resíduos agroindustriais em bioprocessos alimentares. In: Pastore, G. M., Bicas, J. L., Junior, M. R. M. ed. Biotecnologia de alimentos. São Paulo: Atheneu. p. 143-172.

Downloads

Publicado

20/03/2022

Como Citar

SOUZA, M. C. .; LIMA, C. A. .; MOURA, D. M. de O. .; SOUSA, S. M. de .; FERREIRA, A. L. L. .; CHAGAS JUNIOR, A. F. Biopolímeros na conservação de células de rizobactérias em meios de cultura alternativos. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 4, p. e35911427490, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i4.27490. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/27490. Acesso em: 27 jul. 2024.

Edição

Seção

Ciências Agrárias e Biológicas