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Tese
Desenvolvimento de coquetéis enzimáticos a partir de diferentes fungos filamentosos e aplicação na hidrólise da biomassa lignocelulósica
A utilização da biomassa tem emergido como uma das principais estratégias para geração de biocombustíveis renováveis. E as biorefinarias do segmento demandam coquetéis enzimáticos de eficiência aprimorada para geração açúcares fermentescíveis. Neste cenário, os fungos lignocelulolíticos possuem u...
Autor principal: | Pimentel, Pamella Suely Santa Rosa |
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Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/5881693456066045 |
Grau: | Tese |
Idioma: | por |
Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2019
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Assuntos: | |
Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7385 |
Resumo: |
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A utilização da biomassa tem emergido como uma das principais estratégias para
geração de biocombustíveis renováveis. E as biorefinarias do segmento demandam coquetéis
enzimáticos de eficiência aprimorada para geração açúcares fermentescíveis. Neste cenário, os
fungos lignocelulolíticos possuem um enorme potencial para o desenvolvimento de plataformas
enzimáticas eficientes. Nesse trabalho, duas amostras fúngicas LMI01 e LMI03 isoladas do
ambiente na região amazônica foram identificadas como pertencentes aos gêneros Penicillium
e Aspergillus. A formulação completa do meio de fermentação para produção de celulases e
xilanases por estes isolados foi otimizada utilizando técnicas do planejamento experimental e
superfície de resposta, onde se reduziu a quantidade de reagentes ao mesmo tempo em que se
alcançou um aumento significativo na produção enzimática. O perfil eletroforético do extrato
enzimático bruto do fungo Penicillium LMI01 apresenta proteínas com atividade celulolítica
de massa molecular aproximada entre ~100kDa a 50kDa e de 35kDa, e o fungo Aspergillus
LMI03 produz celulases de ~80 a 52kDa, 37kDa e ~29kDa. Os parâmetros cinéticos das
atividades enzimáticas aparentes de Penicillium LMI01 possuem Km=17,95 g/L-1 Vmáx =39,84
g/L-1.min-1 (CMCásica), Km= 1,67 mMol/L-1 Vmáx = 0,485 mMol/L-1.min-1 (betaglucosidásica),
Km= 12,54 g/L-1 Vmáx = 270,02 g/L-1.min-1 (xilanásica) e as atividades aparentes CMCásica,
betaglucosidásica e xilanásica de Aspergillus LMI03 apresentam valores de Km: 64,50 g/L-1,
2,17 mMol/L-1, 18 g/L-1 e velocidades máximas de: 147,06 g/L-1.min-1, 0,95 mMol/L-1.min-1,
625 g/L-1.min-1, respectivamente. O coquetel enzimático otimizado para hidrólise da biomassa
polpa de celulose (coquetel UFAM1) é composto por 43% de extrato enzimático de Aspergillus
sp LMI03 e 57% de T. reesei QM9414, e o coquetel ótimo para hidrólise da casca de mandioca
(coquetel UFAM 2) é formado por 50% de extrato enzimático de Aspergillus sp LMI03, 25%
de P.citrinum e 25% de T. reesei. A relação entre carga de sólido e proteína para atuação do
coquetel UFAM1 é de 52g/L de sólido e 30mg de proteína/g com eficiência hidrolítica de
93,2%. Para o coquetel UFAM2, a eficiência hidrolítica foi de 75,0% para relação otimizada
de 78g/L de sólido e 19mg de proteína/g de sólido. Esses resultados indicam que os coquetéis
formulados com os extratos enzimáticos proteicos de P.citrinum LMI01, Aspergillus sp LMI03
e T. reesei podem ser uma alternativa para hidrólise de biomassas vegetais e para outros
processos que dependem de biocatálise. |