Biological efficiency and nutritional value of Pleurotus ostreatus cultivated in agroindustrial wastes of palm oil fruits and cocoa almonds / Eficiência biológica e valor nutricional de Pleurotus ostreatus cultivados em resíduos agroindustriais de dendê e amêndoa de cacau

The cocoa and palm oil agro-industries active in the state of Bahia, Brazil, generate high quantities of lignocellulosic wastes that could be recycled through their use in the formulation of substrates to cultivate edible mushrooms. Pleurotus ostreatus, also known as oyster mushroom, is the second most cultivated mushroom in the world due to its highly appreciated gastronomic, nutritional, and medicinal characteristics. This work evaluated the vertical mycelium growth, biological efficiency, mushroom yield, and nutritional composition of P. ostreatus produced in substrates formulated with a combination of palm oil fruit mesocarp (POFM) and cocoa almond peels (CAP) processing wastes. The substrates were formulated with the following POFM/CAP proportions (%/%): S1 ­ 86.4/9.6; S2 ­ 76.8/19.2; S3 ­ 67.2/28.8; S4 ­ 57.6/38.4, and S5 ­ 48.0/48.0. Substrates also received 3% powdered charcoal and 1% calcium carbonate. Substrates S1, S2, S3, and S4 were superior for vertical mycelium growth. S2 promoted the best biological efficiency (148.8%) and yield (560.5g·kg-1).The mushrooms produced in all substrates presented good nutritional values, although mushrooms produced using the S2 presented the highest crude protein content. Overall, S1 is the recommended substrate as it results in higher yields of nutrient rich mushrooms. Production of P. ostreatus in substrates composed of POFM and CAP represents a good alternative for recycling these wastes with potential economic and ecological benefits to regions where palm oil and cocoa are grown.(AU)

As indústrias de cacau e óleo de dendê no estado da Bahia, Brasil, geram grandes quantidades de resíduos lignocelulósicos que podem ser reciclados na formulação de substratos para o cultivo de cogumelos comestíveis. Pleurotus ostreatus ou cogumelo ostra é o segundo cogumelo mais cultivado no mundo por apresentar características gastronômicas, nutricionais e medicinais muito apreciadas. Este estudo avaliou o crescimento micelial vertical, a eficiência biológica, a produção e a composição nutricional de P. ostreatus produzido em substratos formulados com a combinação de resíduos do processamento de frutos de dendê (mesocarpo do fruto de dendê ­ MFD) e de amêndoas de cacau (tegumento de amêndoas de cacau ­ TAC). Os substratos foram formulados com as seguintes proporções de MFD e TAC (%/%): S1: 86,4/9,6; S2: 76,8/19,2; S3: 67,2/28,8; S4: 57,6/38,4 e S5: 48,0/48,0. Os substratos também receberam 3% de carvão e 1% de carbonato de cálcio. Os substratos S1, S2, S3 e S4 foram superiores quanto ao crescimento micelial vertical. S2 promoveu os melhores resultados para eficiência biológica (148,8%) e produção (560.5 g·kg-1). Os cogumelos produzidos em todos os substratos apresentaram valores nutricionais promissores. Entretanto, os cogumelos produzidos com o substrato S2 apresentaram o maior conteúdo de proteína bruta. De modo geral, S1 é o substrato recomendado por resultar na maior produção de cogumelos ricos em nutrientes. A produção de P. ostreatus em substratos compostos por MFD e TAC representa uma boa alternativa para a reciclagem desses resíduos com potenciais benefícios econômicos e ecológicos para as regiões produtoras de dendê e cacau.(AU)

Bioconversion of petroleum hydrocarbons in soil using apple filter cake / Bioconversão de hidrocarbonetos de petróleo no solo pelo uso de bagaço de maçã

The aim of this study was to investigate the feasibility of using apple filter cake, a fruit-processing waste to enhance the bioremediation of petroleum contaminated soil. A rotating barrel system was used to study the bioconversion of the xenobiotic compound by natural occurring microbial population. The soil had been accidentally polluted with a total petroleum hydrocarbon concentration of 41,000 ppm. Although this global value was maintained during the process, microbial intervention was evidenced through transformation of the petroleum fractions. Thus, fractions that represent a risk for the environment (GRO, Gasoline Range Organics i.e., C6 to C10-12; DRO, Diesel Range Organics i.e., C8-12 to C24-26 and RRO, Residual Range Organics i.e., C25 to C35) were significantly reduced, from 2.95 percent to 1.39 percent. On the contrary, heavier weight fraction from C35 plus other organics increased in value from 1.15 percent to 3.00 percent. The noticeable diminution of low molecular weight hydrocarbons content and hence environmental risk by the process plus the improvement of the physical characteristics of the soil, are promising results with regard to future application at large scale.

O objetivo deste estudo foi investigara viabilidade de aplicação de bagaço de maçã, um resíduo do processamento de frutas, para melhorar a biorremediação de solo contaminado com petróleo. Para estudar a bioconversão de compostos xenobióticos pela população microbiana naturalmente presente empregou-se um sistema de barril rotativo. O solo havia sido acidentalmente contaminado com um total de hidrocarbonetos de petróleo na concentração de 41.000 ppm. Embora esse valor tenha se mantido durante o processo, a intervenção microbiana ficou evidenciada através da transformação de frações do petróleo. Assim, as frações de risco para o meio ambiente (GRO, Gasoline Range Organics, i.e., C6 a C10-12; DRO, Diesel Ramge Organics, i.e. C8-12 a C24-26 e RRO, Residual Range Organics, i.e. C25 a C35) foram significativamente reduzidas de 2,95 por cento para 1,39 por cento. Por outro lado, frações mais pesadas, acima de C35, e outros compostos orgânicos aumentaram de 1,15 por cento para 3,00 por cento. A diminuição notável do conteúdo de hidrocarbonetos de baixo peso molecular e conseqüentemente do risco ambiental por esse processo, além da melhoria das características físicas do solo, são resultados promissores para uma futura aplicação em grande escala.

Avaliação da produção de Pleurotus sajor-caju (Fr.) singer utilizando resíduo do beneficiamento têxtil do algodão como substrato / Evaluation of the production of Pleurotus sajor-caju in cotton textille mill waste

Realizou-se um ensaio objetivando investigar a viabilidade da produção do cogumelo comestível Pleurotus sajor-caju (Fr.) Singer em substratos cuja principal fonte de carbono fosse o resíduo do beneficiamento têxtil do algodão. Foram avaliadas duas composições de substrato: C1 (resíduo do beneficiamento têxtil do algodão, farelo de trigo, gesso e calcário) e C2 (resíduo do beneficiamento têxtil do algodão, farelo de trigo, palha de feijão, gesso e calcário). O experimento foi estabelecido em delineamento inteiramente casualizado, com nove repetições por tratamento e os dados de produção e eficiência biológica foram analisados utilizando-se o procedimento ANOVAG do pacote estatístico SAEG. O resíduo do beneficiamento têxtil do algodão, como principal ingrediente do substrato, mostrou-se eficiente para a produção do cogumelo P. sajor-caju, apresentando valores satisfatórios de produtividade (0,56 e 0,55 kg/kg substrato) e eficiência biológica (55,76 e 55,39 por cento), respectivamente para C1 e C2, podendo ser recomendado como alternativa menos onerosa de substrato comercial para a espécie Pleurotus sajor-caju.

The experiment was conducted to investigate the viability of the production of the edible fungus Pleurotus sajor-caju (Fr.) Singer in substrates in which main source of carbon was the cotton textille mill waste. Two substrates compositions were tested: C1 (cotton textille mill waste, wheat bran, plaster and limestone) and C2 (cotton textille mill waste, wheat bran, bean straw, plaster and limestone). A DIC experimental design was used, with nine repetitions for treatment and the production data and biological efficiency were analyzed being used the procedure ANOVAG of the statistical package SAEG. The cotton textille mill waste improvement, as the main ingredient of the substrate, was shown efficient for the production of the mushroom P. sajor-caju, presenting satisfactory values of productivity (0,56 and 0,55 kg/kg substratum) and biological efficiency (55,76 and 55,39 percent), respectively for C1 and C2. These results showed us that cotton textille mill waste, could be recommended as less onerous alternative of commercial substrate for the species Pleurotus sajor-caju.

Emprego de reator com membrana na obtenção da frutose e ácido glicônicoa partir da sacarose / Fructose and gluconic acid production by sucrose convesion in a membrane bioreactor

Frutose e Ácido Glicônico são produtos importados empregados em diferentes setores nas áreas química, farmacêutica e alimentícia, representando um mercado de dois milhões de dólares (US$ 2,0 milhões) por ano. Por sua vez, a sacarose pode ser empregada como matéria-prima para a obtenção destes produtos através de conversão enzimátiva empregando invertase e glicose-oxidase. O uso de biorreatores com membrana (MBR) mostra-se interessante em processos enzimáticos, pois, ao serem empregados em processos contínuos permitem, simultaneamente, produção e separação dos produtos, reduzindo a formação de subprodutos e, eventual, inibição da enzima por excesso de substrato ou produtos. A sacarose é convertida em xarope de açúcar invertido (solução equimolar de frutose e glicose) pela invertase (Bioinvert`marca registrada’, enzima comercial), seguido pela oxidação da glicose em ácido glicônico pela ação da glicose oxidase (GO). O processo de conversão multi-enzimático da sacarose foi obtido através da alimentação de sacarose (50 mM) em reator com membrana (MBR) contendo invertase (24 U/mL), glicose-oxidase (0,5 U/mL) e catalase (470 U/mL) e operando com vazão específica de 6,0 ‘h POT. -1’, 35`graus’C e pH 5,5. As condições operacionais otimizadas possibilitaram a conversão completa da sacarose (X = 100 %) e da glicose resultante (Y = 100%) com velocidades específicas de reação de 4,2 mmol/U.h, 0,60 mmol/U.h e 0,00062 mmol/U.h, respectivamente, para a invertase, glicose oxidase e catalase. A respeito da oxidação da glicose, a adição de catalase no meio reacional se fez necessária para minimizar os efeitos inibitórios sobre a GO através do peróxido de hidrogênio formado

The fructose and gluconic acid are products of great application in chemical, pharmaceutical and food industry. The actual Brazilian market for these compounds is about US$ 2 millions, here as the sucrose, the raw-material used for their production, represents about 2.4% of the Brazil's GNP. This conversion increases the value added to the sugarcane, usually marketed as a commodity, because the fructose and gluconic acid are more valuable products than sucrose. The use of membrane bioreactor (MBR), which operates under mild conditions regarding internal pressure, temperature and pH, has been growing along the years for enzyme catalyzed processes. Moreover, in the MBR the reaction and separation of the products occur simultaneously, avoiding the formation of by-products and the eventual inhibition of the enzyme caused by excess of substrate or products. The sucrose is converted to the inverted syrup (an equimolar solution of fructose and glucose) by invertase (in this work was employed Bioinvert®, a commercial invertase) followed by the oxidation of glucose in gluconic acid by the glucose oxidase (GO). The multi-enzymatic conversion of sucrose was attained when carried out under initial substrate of 50mM and invertase, glucose oxidase and catalase concentrations, respectively, of 24.0 U/mL, 0.5 U/mL and 470 U/mL in a membrane reactor utilizing a dilution rate of 6.0 h-1, 35ºC and pH 5.5. The optimized operational conditions led to a conversion yield of 100% for sucrose hydrolysis and glucose oxidation steps resulting in enzyme productivity of 4.2 mmol/U.h, 0.60 mmol/U.h and 0.00062 mmol/U.h, respectively, to invertase, glucose oxidase and catalase. In regard to the glucose oxidation, the addition of catalase in the reaction medium was necessary, in order to minimize the inhibition of the GO by the hydrogen peroxide formed.