Tese

Caracterização de genes lignocelulolíticos e produção de etanol de segunda geração

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo e chega a produzir toneladas por ano, e cada tonelada gera aproximadamente 140 kg de bagaço no processo. Parte deste bagaço é queimado para gerar energia elétrica nas usinas. O excesso deste resíduo causa problemas ambientais e de armazenamento....

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Autor principal: Maciel, Márcia Jaqueline Mendonça
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/7794120537838714
Grau: Tese
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2017
Assuntos:
Leveduras
Bagaço de cana-de-açúcar
Enzimas lignocelulolíticas
Basidiomicetos
CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Acesso em linha: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5756
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-57562017-08-09T05:04:02Z Caracterização de genes lignocelulolíticos e produção de etanol de segunda geração Maciel, Márcia Jaqueline Mendonça Procópio, Rudi Emerson de Lima http://lattes.cnpq.br/7794120537838714 http://lattes.cnpq.br/2478199435796976 Leveduras Bagaço de cana-de-açúcar Enzimas lignocelulolíticas Basidiomicetos CIÊNCIAS BIOLÓGICAS O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo e chega a produzir toneladas por ano, e cada tonelada gera aproximadamente 140 kg de bagaço no processo. Parte deste bagaço é queimado para gerar energia elétrica nas usinas. O excesso deste resíduo causa problemas ambientais e de armazenamento. O bagaço de cana-de-açúcar pode ser uma das matérias-primas para a produção do etanol de segunda geração, devido à sua disponibilidade e composição lignocelulósica. O uso deste resíduo necessita de pré-tratamento para que sua estrutura seja quebrada e a celulose, e a hemicelulose fiquem expostas para fermentação. Para transformar os açúcares em etanol é necessária a seleção apropriada de leveduras. As enzimas lignocelulolíticas são as mais eficientes em degradar madeira e materiais lignocelulósicos dentre elas: lacase, lignina peroxidase e manganês peroxidase, todas produzidas por fungos basidiomicetos. Assim, este trabalho teve como objetivo verificar a produção de etanol por leveduras selvagens isoladas de animais ruminantes e verificar os genes das enzimas lignocelulósicas de fungos basidiomicetos para a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. Para avaliar a capacidade fermentativa das leveduras CBA-524 e CBA-519 e Pichia stipitis CBS6054, foram inoculadas primeiro em meios sintéticos contendo D-xilose e D-glicose, e depois em meio hidrolisado de bagaço de cana de açúcar, produzido pela hidrólise ácida de H2SO4 a 1%. A levedura CBA-524 foi identificada como Meyerozyma guilliermondi e CBA-519 como Pichia kudriavzevii, e produziram 3.01 g/L e 3,05 g/L etanol a partir de hidrolisado de bagaço de cana respectivamente. As leveduras identificadas mostraram uma boa produção de bioetanol de segunda geração. Os fungos basidiomicetos Hexagonia glabra, Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. e Pleurotus sp. tiveram seus genes produtores de enzimas lignocelulolíticas sequenciados e comparados no GenBank. Os quatro fungos (Hexagonia glabra UEA, Pycnoporus sanguineus UEA, Trametes sp UEA e Pleurotus sp UEA) amplificaram o gene de lacase, mas com baixa similaridade. Foi possível identificar dois genes de lignina peroxidase nos fungos Trametes sp UEA Pleurotus sp UEA. Brazil is the largest producer of sugarcane in the world and produces up to tons per year, and each ton produces approximately 140 kg of bagasse in the process. Part of this bagasse is burned to generate electricity in power plants. The excess of this waste causes environmental and storage problems. Bagasse of sugarcane can be a raw material of second generation ethanol, due to its availability and lignocellulosic composition. The use of this residue needs to pre-treatment so that their structure need to be broken and the cellulose, hemicellulose and lignin are exposed to hydrolysis, and the sugars available for fermentation. lignocellulosic enzymes are the most efficient in degrading wood and lignocellulosic materials, among them: laccase, lignin peroxidase and manganese peroxidase, all produced by fungi basidiomycetes. This work aimed to verify the production of ethanol by wild yeast taken from ruminant animals and verify the genes of lignocellulosic enzymes of fungi basidiomycetes for the hydrolysis of sugarcane bagasse. To evaluate the fermentative capacity of the CBA-524 yeast and CBA-519 and Pichia stipitis, they were first inoculated in synthetic media containing D-xylose and D-glucose, and then hydrolyzed through sugarcane bagasse, produced by acid hydrolysis 1% H2SO4. The basidiomycete fungi Hexagonia glabra, Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. and Pleurotus sp. had their lignocellulosic enzymes genes sequenced and compared in GenBank. The CBA-524 and CBA-519 yeasts were identified as Meyerozyma guilliermondii and Pichia kudriavzevii, respectively, they produced ethanol from sugarcane bagasse hydrolysate. The four fungi (Hexagonia glabra UEA, Pycnoporus sanguineus UEA, Trametes sp. UEA and Pleurotus sp. UEA) amplified the laccase gene, but with low similarity. The identified yeasts showed good production of second generation bioethanol. 2017-08-08T13:34:08Z 2016-03-23 Tese MACIEL, Márcia Jaqueline Mendonça. Caracterização de genes lignocelulolíticos e produção de etanol de segunda geração. 2016. 70 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2016. http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5756 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Biológicas Brasil UFAM Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
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