El objetivo de este trabajo fue evaluar la composición química y la producción de gas in vitro de cinco residuos agro-industriales, antes y después de aplicar un proceso de fermentación en medio sólido. Paja de avena, paja de haba, rastrojo de maíz, bagaso de manzana y bagaso de agave fueron tratados usando dos hongos filamentosos, Trichoderma harzianum y Phanaerochaete chrysosporium. Los análisis químicos realizados fueron: determinación de proteína cruda, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, lignina, celulosa y hemicelulosa. Para la determinación de la producción de gas in vitro se utilizaron jeringuas de cristal calibradas, mientras que el perfil de ácidos grasos volátiles (AGV’s) fue obtenido por cromatografía de gases. Los datos de producción de gas in vitro fueron ajustados usando las ecuaciones p=a+b(1-e-ct) propuesta por Ørskov y McDonald y G=A/(1+[B/t]) propuesta por France et al (2000). Se observaron aumentos en el contenido de proteína cruda (P<0,05) al tratar paja de avena (20%), paja de haba (83%) y rastrojo de maíz (16%) con P. chrysosporium. El contenido de fibra detergente neutro fue reducido un 9,5% en paja de avena por los tratamientos (P<0,05). Con respecto a los parámetros de la producción del gas, los valores de b y c en bagaso de agave fueron mayores (57,4% y 7,5%, respectivamente) en el substrato tratado con P. chrysosporium en relación con otros tratamientos. De manera similar, valores más altos para el parámetro de A fueron observados en rastrojo de maíz (+22%) y bagaso de agave (+13%) tratados con P. chrysosporium. A pesar de estas diferencias aisladas, el análisis realizado demostró que la composición química, principalmente carbohidratos estructurales, no fue modificada bajo las condiciones de este estudio.

This study was performed to evaluate the chemical composition and in vitro gas production of five agro-industrial residues, with and without treatment, using solid substrate fermentation. Oat straw, bean straw, corn stubble, apple pomace and agave bagasse were treated using two filamentous fungi, Trichoderma harzianum and Phanaerochaete chrysosporium. Chemical analyses (crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, lignin, cellulose and hemicellulose) were carried out. Calibrated glass syringes were used for in vitro gas production determinations and volatile fatty acid (VFA) profile was obtained by gas chromatography. In vitro data were fitted using the equations p=a+b(1-e-ct) by Ørskov and McDonald and G=A/(1+[B/t]) by France et al (2000). Increases in CP content (P<0.05) were registered by treating oat straw (20%), bean straw (83%) and corn stubble (16%) with P. chrysosporium. Contents of NDF were reduced by 9.5% in oat straw by treatments (P<0.05). Regarding gas production parameters, the b value in agave bagasse (57.4%) and gas production rate constant c (7.5%) were higher (P<0.05) in the substrate treated with P. chrysosporium related to other treatments. Similarly, higher values for the A parameter were registered in maize straw (+22%) and agave bagasse (+13%) treated with P. chrysosporium. In spite of these isolated differences, the analysis performed showed that the chemical composition, mainly structural carbohydrates, were not modified under the conditions of this study.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição química e a produção de gás in vitro de cinco resíduos agroindustriais, antes e depois de aplicar um processo de fermentação em meio sólido. Palha de aveia, palha de fava, resíduos de milho, bagaço de maça e bagaço de agave foram tratados usando dois fungos filamentosos, Trichoderma harzianum e Phanaerochaete chrysosporium. As análises químicas realizados foram: determinação de proteína crua, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, lignina, celulosa e hemicelulose. Para a determinação da produção de gás in vitro se utilizaram seringas de cristal calibradas, enquanto que o perfil de ácidos grassos voláteis (AGV’s) foi obtido por cromatografia de gases. Os dados de produção de gás in vitro foram ajustados usando as equações p=a+b(1-e-ct) proposta por Ørskov e McDonald e G=A/(1+[B/t]) proposta por France et al. Se observaram aumentos no conteúdo de proteína crua (P<0,05) ao tratar palha de aveia (20%), palha de fava (83%) e resíduos de milho (16%) com P. chrysosporium. O conteúdo de fibra detergente neutro foi reduzido um 9,5% em palha de aveia pelos tratamentos (P<0,05). Com respeito aos parâmetros da produção do gás, os valores de b e c em bagaço de agave foram maiores (57,4% e 7,5%, respectivamente) no substrato tratado com P. chrysosporium em relação com outros tratamentos. De maneira similar, valores mais altos para o parâmetro de A foram observados em resíduos de milho (+22%) e bagaço de agave (+13%) tratados com P. chrysosporium. Apesar destas diferenças isoladas, a análise realizada demonstrou que a composição química, principalmente carboidratos estruturais, não foi modificada sob as condições deste estudo.

Estudo em cultura contínua da bactéria ruminal Megasphaera elsdenii que utiliza lactato como fonte de carbono foi realizada. Butirato, foi o produto produzido em menor concentração na cultura em batelada, porém em cultura contínua foi o produto de maior concentração. Sob condições definidas a concentração de biomassa aumentou de 0.46 a 0.72 g l-1. A adição do aditivo Yea Sacc não resultou num aumento da disponibilidade do carbono. As quantidades produzidas de valerato e CO2 foram calculadas pelo uso combinado do balanço e grau de redução do carbono. De acordo com esses resultados, o catabolismo de lactato de M. elsdenii foi mudado pela adição de aditivo a base de levedura. Maior rendimento em butirato e redução na produção de valerato foi observada, por outro lado a produção deacetato e propionato não foi afetada. Os resultados desse trabalho sugerem que os componentes solúveis presentes no aditivo a base de levedura aumentam o anabolismo de M. elsdenii modificando o fluxo de carbono através de suas vias de metabólicas, pelo aumento do butirato e redução do valerato. Em cultura contínua.

Continuous culture study of the ruminal bacterium Megasphaera elsdenii using lactate as carbon source is reported. Butyrate, the minor product in batch culture, was the main product in continuous culture. Under steady state conditions the biomass concentration was increased from 0.46 to 0.72 g l-1. Addition of Yea Sacc did not result an increased availability of carbon. The produced amounts of valerate and CO2 were calculated by using a combined carbon and degree of reduction balances. According to these results, the lactate catabolism of M. elsdenii was changed by the presence of yeast additive, yielding more butyrate and diminishing the production of valerate, while acetate and propionate production was not affected. Results reported in this work suggested that soluble compounds present in the yeast additive filtrate enhanced the anabolism of M. elsdenii and modified the carbon fluxes through its pathways by increasing butyrate and decreasing valerate production in continuous culture.