dissertação
Meios de cultura para produção de endósporos por Bacillus velezensis
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Universidade Federal de Lavras
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Escola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
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Departamento de Fitopatologia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitopatologia
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Para minimizar os prejuízos causados pelas doenças de plantas é essencial na agricultura realizar o controle. Dentre as medidas de controle de doenças de plantas, o controle biológico é uma alternativa econômica e ambientalmente viável. Dentre os agentes de biocontrole usados, o gênero Bacillus é reconhecido por sua eficiência, com várias espécies disponíveis no mercado. O isolado de Bacillus velezensis AP 3 vem se mostrando promissor no controle de doenças, nematoides, tratamento de sementes e como coinoculante, pois atua através de antibiose, competição e indução de resistência, além de promover o crescimento vegetal, sendo um produtor de fitohormônios. Considerando as necessidades de desenvolver produtos eficientes e aumentar o número de produtos biológicos disponíveis no mercado, o presente trabalho teve como objetivos otimizar a produção massal de B. velezensis AP 3 e desenvolver uma formulação pó-molhável. A otimização foi baseada na produção de endósporos avaliada por meio da determinação das unidades formadoras de colônias. A otimização da fermentação líquida foi realizada testando-se oito diferentes meios de cultura. Logo em seguida foram avaliados os efeitos da aeração, temperatura, estresse de oxigênio, sonicação em banho ultrassom e o volume de pré-cultura. Para a otimização de fatores nutricionais após serem testados meios diferentes, alguns foram selecionados para testes com a substituição da fonte de nitrogênio ou carbono. Posteriormente, o isolado foi formulado em duas diferentes formulações, as quais foram compostas por 50% de inertes 50% do caldo fermentado com B. velezensis AP-3 e acrescido de 5% de dispersante após secagem. As formulações foram avaliadas quanto à estabilidade de armazenamento e suspensibilidade. A agitação dos meios de cultura, o estresse de oxigenação, o estresse em banho ultrassom e o volume de pré-cultura testados não interferem na produção de endósporos de B. velezensis AP-3. A melhor temperatura para a produção de endósporos de B. velezensis AP-3, foi de 34 °C. Os meios de cultura quimicamente definido para bactérias + sacarose + hidrolisado proteico, o utilizado por agricultor, o utilizado por agricultor + hidrolisado proteico, o de melaço + farelo de algodão, o de melaço + proteína isolada de soja + levedura hilyses® e o de melaço + hidrolisado proteico produziram pelo menos 1x109 endósporos mL-1. A formulação em pó-molhável à base de amido solúvel apresentou vida de prateleira superior a 114 dias quando armazenada em temperatura ambiente e também apresentou suspensibilidade adequada.
Abstract
The control of plant disease is essential to minimze the damage. Among plant disease control measures, biological control is an economically and environmentally viable alternative. The genus Bacillus is recognized for its efficiency in the control plant disease, with several species available on the market. The isolate of Bacillus velezensis AP 3 has been showing promise in the control of diseases, nematodes, seed treatment and as a coinoculant, as it acts through antibiosis, competition and induction of resistance, in addition to promoting plant growth, being a producer of phytohormones. The present work aimed to optimize the mass production of B. velezensis AP 3 and to develop a wettable powder formulation. Optimization was based on endospore production which was evaluated by determining colony forming units. The optimization of liquid fermentation was performed by testing eight different culture media. Soon after, the physical factors aeration, temperature, leaving the Erlenmeyers stationary after a day of fermentation, sonication in an ultrasound bath and the pre-culture volume were evaluated. For the optimization of nutritional factors after testing different media, some were selected for tests with replacement of the nitrogen or carbon source. Subsequently, the isolate was formulated in two different formulations, which were composed of 50% inert 50% of broth fermented with B. velezensis AP-3 and added 5% dispersant after drying. The formulations were evaluated for storage stability and suspension. The agitation of the culture media, the oxygenation stress, the stress in an ultrasound bath and the pre-culture volume tested do not interfere with the production of B. velezensis AP-3 endospores. The best temperature for the production of B. velezensis AP-3 endospores was 34 °C. Chemically defined culture media for bacteria + sucrose + protein hydrolyzate, the one used by a farmer, the one used by a farmer + protein hydrolyzate, the molasses + cottonseed meal, the molasses + soy protein isolate + hylyses yeast and the molasses + protein hydrolyzate produced at least 1x109 endospores mL-1. The wettable powder formulation based on soluble starch had a shelf life of over 114 days when stored at room temperature and also had adequate suspensability.
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GILIO, L. A. Meios de cultura para produção de endósporos por Bacillus velezensis. 2023. 64 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitopatologia)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
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