Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dinis , Maria João Bastos
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/443
Resumo: O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação.
id RCAP_b68ffc866d40c52b1c2f3fc4cc16b90b
oai_identifier_str oai:repositorio.utad.pt:10348/443
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungiO desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação.This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times.2011-01-04T17:01:15Z2009-01-01T00:00:00Z2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/443porDinis , Maria João Bastosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:49:25Zoai:repositorio.utad.pt:10348/443Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:04:51.206431Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
title Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
spellingShingle Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
Dinis , Maria João Bastos
title_short Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
title_full Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
title_fullStr Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
title_full_unstemmed Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
title_sort Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi
author Dinis , Maria João Bastos
author_facet Dinis , Maria João Bastos
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Dinis , Maria João Bastos
description O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação.
publishDate 2009
dc.date.none.fl_str_mv 2009-01-01T00:00:00Z
2009
2011-01-04T17:01:15Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10348/443
url http://hdl.handle.net/10348/443
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137135253520384