Biodegradação do bagaço de cana-de-açúcar por microrganismos ruminais de caprinos e ovinos

Abstract

RESUMO:No presente estudo objetivou-se avaliar a degradação do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) integral (BIN) ou hidrolisado (BH) pela microbiota ruminal de caprinos e ovinos de raças naturalizadas do Nordeste brasileiro e o potencial desses animais como fontes de microrganismos e/ou enzimas celulolíticas para degradação da fibra do BCA. Para hidrólise do BCA foi utilizada uma solução de NaOH a 50%, 30% na matéria seca (MS). Foram determinadas as concentrações de MS, proteína bruta (PB), cinzas (CZ), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), celulose (Cel), hemicelulose (Hcel) e lignina (Lig). A degradação in situ da FDN do BH foi determinada pela incubação ruminal em sacos de náilon nos tempos: 0, 6, 24 e 96 horas. A técnica de duas etapas preconizada por Tilley e Terry foi utilizada para determinar a digestibilidade in vitro da MS (DIVMS). Foi coletado conteúdo ruminal dos animais quatro horas após a infusão de 100g de BIN via fístula ruminal para a separação de microrganismos associados às fases líquida e sólida, utilizando filtragem e extração com tampão fosfato de sódio 50 mM e pH 6,9, respectivamente. A fração sólida foi submetida ao cultivo in vitro com o substrato BIN, por 96 horas, para determinação da taxa de degradação da MS, FDN e atividade celulolítica. O pH foi determinado nos tempos de cultivo de 24, 48 e 96 horas. O pré-tratamento com NaOH aumentou a DIVMS (P<0,05). Não houve efeito de espécie sobre a DIVMS (P>0,05). A inclusão de NaOH aumentou a degradação in situ da FDN, apresentando os ovinos menor tempo de colonização (TC). Houve solubilização da Hcel, da Cel e da Lig no BCA pré-tratado com NaOH. A atividade celulolítica se concentrou na fração sólida independente da espécie doadora do inóculo, sendo observado crescimento microbiano no cultivo in vitro do BIN a partir dessa fração. O pH aumentou com o tempo de cultivo in vitro. Microrganismos ruminais de caprinos e ovinos naturalizados do Nordeste brasileiro colonizaram e degradaram o BIN e BH. O NaOH pode ser utilizado no pré-tratamento alcalino do BCA. PALAVRAS-CHAVE:Enzimas celulolíticas, Hidróxido de sódio, Pequenos ruminantes, Resíduo. INTRODUÇÃOCom a demanda por fontes renováveis de combustíveis, a gasolina vem sendo paulatinamente substituída por etanol de cana-de-açúcar no Brasil. Dessa forma, a produção de cana-de-açúcar e, como consequência, do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) tem aumentado nos últimos anos. O Brasil produziu na safra 2014/2015 o equivalente a 659 milhões de toneladas (CONAB, 2014), gerando 280 kg de BCA para cada tonelada processada. A não utilização pela indústria ou a má utilização desse resíduo resulta na contaminação ambiental, seja por seu acúmulo ou por sua queima, respectivamente. Sabe-se, no entanto, que o BCA é um material orgânico rico em celulose, um polímero de glicose, que pode vir a ser degradado até sua unidade básica e gerar álcool, conhecido como etanol de segunda geração, que atualmente não está sendo produzido a nível comercial.Os principais estudos na biodegradação do BCA incluem...