Encapsulamento de Azospirillum brasilense em matriz a base de carboximetilcelulose e trealose para melhoria da viabilidade

dc.contributor.advisor1Farinas, Cristiane Sanchez
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9933650905615452
dc.contributor.authorMerlini, William
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0633297302040328
dc.contributor.refereeWolf, Marina Govoni Brondi
dc.contributor.refereeVasconcellos, Vanessa Molina de
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2753123048179923
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/9050729757066272
dc.date.accessioned2025-10-30T17:28:47Z
dc.date.issued2025-08-26
dc.description.abstractInoculation of cultivars with diazotrophic bacteria such as Azospirillum brasilense can make crops more productive and sustainable, since it reduces the need for nitrogenous chemical fertilizers. However, it is necessary to develop bioinoculant formulations that maintain cell viability for long periods and provide protection against biotic and abiotic stresses. Osmotic, saline, radiation and temperature stresses represent challenges for the prevalence of A. brasilense cells in soil. As an alternative to this problem, the aim is to encapsulate A. brasilense cells in biodegradable matrices through the ionotropic gelation method, characterize the material and assess cell viability during storage. The method consists of forming macrobeads of the matrices containing the microorganism, through the dripping and crosslinking of a polymeric dispersion in a FeCl3 solution. The material chosen was carboxymethyl cellulose (CMC) because it is a renewable, abundant and commercial material and trehalose because of its thermal protection capacity. Beads with a fixed amount of 2.5% CMC and 4 treatments containing 0%, 1%, 5% and 10% trehalose were produced and stored moist at 4 °C and 25 °C; and after drying at 25 °C. The CMC capsules without trehalose showed higher encapsulation efficiency and better viability up to the 15th day of storage at 25 °C. FTIR analysis evidenced the formation of the chemical structure of CMC crosslinking with Fe³⁺, and SEM analysis revealed a regular surface of the spheres. However, the formulation of Azospirillum inoculants requires further investigation, particularly regarding the optimal concentrations of CMC and trehalose and their influence on matrix stability and cell survival during prolonged storage.eng
dc.description.resumoA inoculação de cultivares com bactérias diazotróficas como Azospirillum brasilense pode tornar a lavoura mais produtiva e sustentável, visto que diminui a necessidade de aplicação de fertilizantes químicos nitrogenados. Entretanto, é necessário o desenvolvimento de formulações bioinoculantes que mantenham a viabilidade celular durante longos períodos e que forneçam proteção contra estresses bióticos e abióticos. Estresses osmótico, salino, de radiação e temperatura representam desafios para a sobrevivência das células de A. brasilense. Como alternativa ao problema, objetiva-se encapsular as células de A. brasilense em matrizes biodegradáveis através do método de gelificação ionotrópica, caracterizar o material e acessar a viabilidade celular durante o armazenamento. O método consiste na formação de macroesferas das matrizes contendo o microrganismo, através do gotejamento e reticulação de uma dispersão polimérica em solução de FeCl3. O material escolhido foi a carboximetilcelulose (CMC) por ser um material renovável, abundante e comercial e a trealose por sua capacidade de proteção osmótica e térmica. Foram produzidas esferas com A. brasilense na proporção fixa de 2,5% (m/v) de CMC contendo 0, 1, 5 e 10% (m/v) de trealose e armazenadas úmidas a 25 °C. As cápsulas com CMC sem trealose apresentaram maior eficiência de encapsulamento e melhor viabilidade até o 15º dia armazenamento a 25 °C. A Análise de FTIR evidenciou a formação da estrutura química da reticulação do CMC com Fe3+ e a análise de MEV evidenciou a superfície regular das esferas. Entretanto, a formulação de inoculantes de Azospirillum requer investigações adicionais, sobretudo quanto às concentrações ideais de CMC e trealose e sua influência sobre a estabilidade da matriz e a sobrevivência celular em períodos prolongados de armazenamento.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId88887.821765/2023-00
dc.identifier.citationMERLINI, William. Encapsulamento de Azospirillum brasilense em matriz a base de carboximetilcelulose e trealose para melhoria da viabilidade. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22989.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22989
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAzospirillum brasilensepor
dc.subjectInoculantespor
dc.subjectEncapsulamentopor
dc.subjectCarboximetilcelulosepor
dc.subjectTrealosepor
dc.subjectInoculantseng
dc.subjectEncapsulationeng
dc.subjectCarboxymethylcelluloseeng
dc.subjectTrehaloseeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.subject.ods2. Fome Zero e Agricultura Sustentável
dc.titleEncapsulamento de Azospirillum brasilense em matriz a base de carboximetilcelulose e trealose para melhoria da viabilidadepor
dc.title.alternativeEncapsulation of Azospirillum brasilense in a carboxymethylcellulose and trehalose-based matrix to improve viabilityeng
dc.typeDissertação

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