Desenvolvimento de um bioprocesso integrado para valorização de bainha de pupunha (Bactris gasipaes Kunth) : produção de cogumelos (Pleurotus spp.) e alface (Lactuca sativa) cv. Verônica

Abstract

Resumo: Neste trabalho é apresentada uma proposta para a utilização dos resíduos de bainha da pupunha (Bactris gasipaes Kunth). O presente estudo foi dividido em 5 etapas. Na primeira realizou-se um experimento para avaliar a adaptação e o desenvolvimento radial de diferentes cepas de basidiomicetos, em diferentes frações da bainha de pupunha. Na segunda etapa, verificou-se quais fatores afetaram significativamente o desenvolvimento do fungo selecionado, utilizando a fermentação micelial submersa. Por terceiro, as bainhas foram submetidas a fermentação em estado sólido, pela técnica Jun-Cao, avaliando o seu potencial para a cultura de cogumelos comestíveis, bem como a influência da quantidade de inóculo e o número de furos para o desenvolvimento do Pleurotus ostreatus. Na quarta etapa observou-se o potencial antioxidante, proteico e produtivo em biomassa a partir da água de hidratação do substrato seco (pupunha) excessiva. A quinta etapa consistiu na análise da utilização dos resíduos da produção de cogumelos para adubação de solo na produção de alface (Lactuca sativa) cv. Verônica. Os resultados demonstraram que, dentre as espécies testadas, Pleurotus ostreatus (1,38±0,16cm/dia) e Pleurotus djamor (1,38±0,1cm/dia) foram as que melhor se adaptaram à pupunha como substrato. O fator mais significativo para o aumento da quantidade de biomassa e frutificação no meio líquido fermentado por Pleurotus djamor foi a concentração de substrato de pupunha (80%). Os fatores mais significativos para o aumento da quantidade proteica foram a concentração do substrato (80%) e a adição de extrato de levedura (4,0 g/L). O fator mais significativo para o aumento da atividade antioxidante do produto final foi a adição de extrato de levedura (4,0 g/L). Em relação a fermentação em estado sólido, utilizando Pleurotus ostreatus, no primeiro ciclo de frutificação o aumento na fração de inóculo com um menor número de furos no pacote tende a aumentar a Eficiência Biológica (EB). Em relação a produtividade (P), apenas o aumento no número de furos foi estatisticamente significativo no desenvolvimento do fungo, demonstrando que quanto maior o número de furos, maior a produtividade. No segundo ciclo de frutificação, verificou-se que uma menor quantidade de inóculo com maior número de furos possibilita maior EB. A menor quantidade de inóculo e número de furos, possibilitam maior P, demonstrando que quanto maior a EB ou P no primeiro ciclo de frutificação, menor será no segundo ciclo de frutificação. A concentração de umidade, cinzas e lipídeos no basidioma, independe da quantidade de inóculo ou do número de furos. O aumento na fração de inóculo e no número de furos resultou no aumento da quantidade de proteínas, e carboidratos totais. Este princípio pode ser explorado para o desenvolvimento processos para a produção de cogumelos com propriedades nutricionais melhoradas. A água de hidratação residual mostrou-se um substrato útil para o cultivo micelial de espécies do gênero Pleurotus. Os produtos obtidos a partir do cultivo Pleurotus djamor e Pleurotus ostreatus utilizando a fração interna da bainha de pupunha apresentaram maior atividade antioxidante em relação aos cultivos utilizando a fração intermediária. O rendimento de biomassa não variou significativamente em função da cepa ou da fração do resíduo utilizada como substrato. A mistura tanto de resíduos do processamento de palmito pupunha quanto de composto residual da produção de cogumelo Pleurotus ostreatus como substrato ao solo, tende a diminuir o crescimento de alface. Cogumelos lignocelulolíticos, como o Pleurotus spp., apresentam composto residual muito fibroso e com baixo conteúdo em nitrogênio, havendo a necessidade de um período completo de compostagem, para posterior utilização no enriquecimento de solo para diversas culturas agrícolas. Palavras chave: Pupunha, composto residual, Pleurotus, alface.

Abstract: In this work a proposal for the use of waste sheath of peach palm (Bactris gasipaes Kunth ) is presented. This study was divided into 5 steps. At first conducted an experiment to evaluate the adaptation and radial development of different strains of basidiomycetes in different fractions of the sheath of peach palm. In the second step, it was found factors which significantly affected the development of fungus selected using the mycelial submerged fermentation. On the third, the sheaths were subjected to solid state fermentation, the technical - Jun Cao, assessing their potential for cultivation of edible mushrooms , as well as the influence of the amount of inoculum and the number of holes for the development of Pleurotus ostreatus. In the fourth step we observed the antioxidant, protein and biomass production potential from the water of hydration of dry excessive substrate (peach palm). The fifth step of using treated waste from the production of mushrooms for analysis of soil fertilization on yield of lettuce (Lactuca sativa) cv. Veronica . The results showed that the species Pleurotus ostreatus (1.38±0.16 cm/day) and Pleurotus djamor (1.38±0.1 cm/day) were the most adapted to peach palm as substrate, in which the most significant factor to increase the amount of biomass in the fermentation broth and fruiting of Pleurotus djamor was pupunha substrate concentration (80%). The most significant factors for increasing the mushrooms protein content were the substrate concentration (80%) and yeast extract addition (4.0 g/L). The most significant factor for increasing the antioxidant activity of the final product was yeast extract addition (4.0 g/L). Regarding solid state fermentation using Pleurotus ostreatus, the first cycle of the fruiting growth of inoculum in the fraction with a lower number of holes in the package tends to increase the biological efficiency (EB). Regarding productivity (P), only the increase in the number of holes was statistically significant in the development of the fungus, showing that the larger the number of holes, the higher the productivity. In the second fruiting cycle, it was found that a minor amount of inoculum with larger holes enables higher EB. The lowest amount of inoculum and the number of holes, provide more P, showing that the larger the EB or P fruiting in the first cycle, the less fruit set in the second cycle. The concentration of moisture, ash and lipid basidioma, independent of the amount of inoculum or number of holes. The increase in the fraction of the inoculum and the number of holes results in increasing the amount of protein and total carbohydrates. These results show that new processes for producing nutritionally improved mushrooms can be developed, simply by manipulating the composition of cultivation substrates and adjusting cultivation procedures. The residual peach palm inner sheath fraction hydration water fermented by Pleurotus ostreatus and Pleurotus djamor showed higher antioxidant activity compared to products obtained by using the intermediate sheath fraction as substrate. The biomass yield did not vary significantly as a function of strain or residue fraction. The addition of both peach palm processing residues or fresh Pleurotus ostreatus spent mushroom substrate to the soil, as fertilizers, reduced the growth of lettuce. Lignocellulolytic mushrooms such as Pleurotus spp., residual substrate present very fibrous structure and low nitrogen content , thus requiring a full period of composting , for later use in enriching the soil for several crops . Keywords: Pupunha, residual compound, Pleurotus, lettuce.