Otimização dos parâmetros de produção de biomassa de Azospirillum amazonense (BR- 11145) para incorporação em inoculantes agrícolas

Abstract

O Azospirillum amazonense é uma rizobactéria gram-negativa associada a diversas gramíneas. Esse microrganismo proporciona o crescimento vegetal devido à sua capacidade de sintetizar vários fitormônios (AIA), sideróforos, polissacarídeos úteis às plantas e atualmente compõe o inoculante misto para a cana de açúcar da EMBRAPA. O presente trabalho teve como objetivo selecionar e otimizar meios de cultura, otimizar parâmetros de processamento para o cultivo em escala piloto do A. amazonense BR-11145, além de substituir as fontes de carbono a fim de se alcançar um meio reprodutível de baixo custo. Efetuou-se o screening dos componentes do meio Dextrose Yeast Glucose Sucrose modificado – DYGS realizado em incubador rotativo a 30°C e 150rpm por meio de 4 planejamentos fatoriais fracionados (27-3, dois 26-3 e 25-2) em três níveis diferentes de fonte de carbono, nitrogênio e minerais (regular, +50% e -50% em massa). Foi obtido um meio simplificado (em g L-1: glicose, 5,0; extrato de levedura, 3,0; K2HPO4, 0,25; MgSO4, 0,75 e micronutrientes 4,0 ml/L) a R$ 1,70 por litro, 1/3 do valor do meio DYGS modificado e possuindo uma capacidade de produção de biomassa celular aproximadamente 1,5 maior. Em um biorreator, foi executado um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 a partir do qual foi definida a melhor condição de cultivo: temperatura de 35°C, agitação de 250rpm e aeração de 8,0 Lpm. A cinética do processo foi estudada utilizando três fontes de carbono obtendo-se os parâmetros descritos a seguir: glicose a 10 g/L (X = 5,737 g/L, PX = 0,315 g/L.h, µx = 1,253, CI = 31,79 mM, PCI = 1,257 mM.h-1); glicerol a 10 g/L (X = 7,136 g/L, PX = 0,471 g/L.h, µx = 1,482, CI = 38,194 mM, PCI = 1,805 mM.h-1); sacarose a 10 g/L (X = 7,966 g/L, PX = 0,717 g/L.h, µx = 1,472, CI = 85,833 mM, PCI = 6,944 mM.h-1), todos a um custo de produção de R$0,32 o grama de biomassa. Assim, pelo melhor desempenho na produção de biomassa e compostos indólicos recomendou-se o cultivo do A. amazonense BR - 11145 em sacarose.