Otimização da produção de biomassa bacteriana em meio à base de melaço de soja como potencial insumo para o desenvolvimento de inoculante agrícola para culturas de feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.)
Autor: Ana Cristina Silva da Natividade (Currículo Lattes)
Resumo
Os rizóbios constituem um grupo de bactérias fixadoras de nitrogênio e solubilizadoras de fosfato, com reconhecido potencial para aplicação como inoculantes em culturas agrícolas. A utilização de inoculantes em leguminosas promove melhorias na fertilidade do solo e redução do uso de fertilizantes químicos, favorecendo práticas agrícolas mais sustentáveis. Nesse contexto, o melaço de soja, subproduto do processamento de soja que contém carboidratos, proteínas e minerais, apresenta-se como uma alternativa promissora como fonte de nutrientes para o cultivo de rizóbios. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a produção de biomassa bacteriana utilizando melaço de soja como substrato em cultivos em frascos agitados, com potencial desenvolvimento de um inoculante agrícola para a cultura do feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.). Inicialmente, foram avaliadas as bactérias Bradyrhizobium yuanmingense SEMIA 6462, Bradyrhizobium pachyrhizi SEMIA 6464, Rhizobium tropici SEMIA 4077 e Rhizobium freirei SEMIA 4080, sendo B. yuanmingense SEMIA 6462 o que apresentou maior produção de biomassa, 5,48 g L¹, em 72 h de cultivo. Em seguida, destacaram-se R. freirei SEMIA 4080 (3,67 g L¹ em 96 h), R. tropici SEMIA 4077 (2,78 g L¹ em 96 h) e B. pachyrhizi SEMIA 6464 (1,99 g L¹ em 96 h). Para B. yuanmingense SEMIA 6462, foi proposto um delineamento Plackett-Burman (PB) composto por 16 ensaios e 4 pontos centrais, em que foram avaliadas 10 variáveis. Entre as variáveis analisadas, as que apresentaram efeito positivo significativo (p<0,1) na produção de biomassa foram o melaço de soja, NaCl, CaCl·2HO e extrato de levedura, enquanto KHPO, KHPO, MgSO·7HO, MnCl·7HO, Tween 80 e pH inicial não apresentaram efeito significativo (p>0,1). A partir das variáveis significativas no delineamento PB, um planejamento composto central rotacional (DCCR) foi proposto para otimizar a produção. Com base nas curvas de contorno geradas, foi estabelecida uma composição ótima, correspondendo a 100 g L¹ de melaço de soja, 0,8 g L¹ de extrato de levedura, 0,45 g L¹ NaCl e 0,3 g L¹ CaCl·2HO, com o pH inicial ajustado em 7. Nessas condições, a produção de biomassa foi validada experimentalmente, atingindo 38,63 g L¹, representando um aumento de 604,93% em relação à composição do meio inicialmente testado (5,48 g L¹). Os resultados demonstram que as condições de cultivo foram eficazes para aumentar a produção de biomassa de B. yuanmingense SEMIA 6462, permitindo o desenvolvimento de cultivos de alta densidade celular, destacando o potencial do melaço de soja como um substrato alternativo e sustentável para a produção de inoculantes agrícolas para culturas de feijão-caupi.