Avaliação do potencial celulolítico de fungos filamentosos do bioma cerrado visando à produção de bioetanol
Atualmente, há um crescente interesse na produção etanol celulósico, sendo uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Fontes produtoras de celulases, como fungos tem sido investigadas, no entanto, os associados a detritos foliares em decomposição, são pouco estudados neste sentido. Nesse c...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal do Tocantins (UFT) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UFT |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.uft.edu.br:11612/6628 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11612/6628 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Celulases fúngicas. Paraphaeosphaeria arecacearum. Biomassa lignocelulósica. Otimização. Hidrólise enzimática. Fungal cellulases. Paraphaeosphaeria arecacearum. Lignocellulosic biomass. Optimization. Enzymatic hydrolysis |
| Sumario: | Atualmente, há um crescente interesse na produção etanol celulósico, sendo uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Fontes produtoras de celulases, como fungos tem sido investigadas, no entanto, os associados a detritos foliares em decomposição, são pouco estudados neste sentido. Nesse contexto, objetivou-se avaliar a produção do complexo celulolítico por fungos filamentosos associados a detritos foliares em decomposição, em riacho do Bioma Cerrado e, selecionar um isolado, a fim de otimizar a produção de celulases para posterior aplicação na hidrólise de materiais lignocelulósicos. Um total de 27 isolados foram submetidos a fermentação submersa, na presença de carboximetilcelulose, por sete dias, a 35 °C e agitação constante a 150 rpm, e os apresentaram maior atividade de celulase total foram identificados por sequenciamento da região ITS do rDNA. Para otimizar a produção celulases foi realizado inicialmente um planejamento Placket-Burman para a triagem de variáveis significativas, em seguida estas foram otimizadas aplicando um delineamento composto central rotacional. Definida a melhor condição de produção de celulases, esta foi utilizada no cultivo do isolado selecionado e o extrato enzimático bruto assim obtido, utilizado para caracterização bioquímica parcial. O extrato enzimático bruto bem como uma preparação enzimática comercial foram aplicados na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar e de casca de arroz, ambos pré tratados com peróxido de hidrogênio em meio alcalino, avaliando-se a produção de açúcares redutores. Os 27 isolados produziram celulases, no entanto, oito apresentaram melhor atividade sendo que esta variou de 0,272 a 0,343 U/mL, 0,355 a 0,485 U/mL, e 0,250 a 0,335 U/mL respectivamente, para celulase total, endoglicanase e exoglicanase. A partir do sequenciamento da região ITS do rDNA, estes isolados foram identificados, a saber, Aspergillus sydowii, Cladosporium sp., Paraphaeosphaeria arecacearum, Penicillium simplicissimum e Penicillium citrinum. A produção de celulases por Paraphaeosphaeria arecacearum, a nova fonte produtora de celulases identificada no presente estudo, foi otimizada obtendo-se máxima produção na presença de peptona (4 gL-1), pH 4,0 e 11 dias de cultivo, sendo esta de 6,32 U.g-1 ss para celulase total, 7,58 U.g-1 ss para endoglicanase e 5,08 U.g-1 ss para exoglicanase. A caracterização bioquímica parcial do extrato enzimático bruto, indicou uma atividade ótima para celulase total e endoglicanase em pH 5,5 e temperatura 50 °C e, para exoglicanase em pH 5,0 e temperatura de 45 °C. O extrato enzimático bruto foi utilizado na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar e casca de arroz sendo que após 72 horas de hidrólise, a produção de açúcares redutores totais foi de 60,7 mg.g-1 na presença do bacaço de cana e 37,2 mg.g-1 quando empregado a casca de arroz, o que corresponde a eficiência de respectivamente, 51% e 61,7% menor do extrato bruto se comparado a preparação comercial. As celulases produzidas por Paraphaeosphaeria arecacearum mostram- se promissoras na hidrólise de materiais lignocelulósicas objetivando a produção de biocombustíveis. Destaca-se a importância dos resultados obtidos no presente trabalho como pesquisa básica, pois não há relatados na literatura acerca da produção de celulases por Paraphaeosphaeria arecacearum. |
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