Produ??o de celulases e xilanases por Aspergillus tubingensis AN1257 em torta de caro?o de algod?o em biorreator instrumentado

• Autor(a) principal: Pinheiro, Thais Santos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFVJM
• Texto Completo: http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2075
• topic: Fungo filamentoso; Fermenta??o submersa; Holocelulases; Etanol de segunda gera??o; Hidr?lise enzim?tica; Res?duos lignocelul?sicos; Filamentous fungus; Submerged fermentation; Holocellulases; Second generation ethanol; Enzymatic hydrolysis; Lignocellulosic residues

A produ??o das holocelulases ? enzimas utilizadas no processo produtivo do bioetanol de segunda gera??o ? apresenta desafios com rela??o ? diversifica??o da mat?ria-prima utilizada, englobando aspectos que incluem a investiga??o de microrganismos celulol?ticos eficientes, o uso de substratos lignocelul?sicos acess?veis e a determina??o das condi??es ideais para a produ??o em larga escala. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de bioprocesso para a produ??o de enzimas holocelulol?ticas por Aspergillus tubingensis AN1257 utilizando torta de caro?o de algod?o como fonte de carbono, seguido da caracteriza??o e avalia??o da efici?ncia hidrol?tica do extrato enzim?tico. O extrato enzim?tico foi obtido por fermenta??o submersa, em biorreator instrumentado, utilizando 1,5 L de meio base contendo 1,25% (m/v) de torta de caro?o de algod?o e in?culo de A. tubingensis AN1257 na concentra??o de 1x105 con?dios mL-1. O bioprocesso foi conduzido a 30?C, sem o controle do pH, agita??o a 200 rpm, e aera??o de 1,3 VVM, durante 192 horas. A influ?ncia do pH na produ??o enzim?tica foi avaliada em tr?s condi??es: (i) sem o controle do pH, (ii) pH 5,0 e, (iii) pH 6,0. A influ?ncia da concentra??o inicial da fonte de carbono na produ??o enzim?tica foi avaliada por meio da adi??o de torta de caro?o de algod?o nas concentra??es de 1,25, 1,65, 2,05 e 2,50% (m/v). As atividades enzim?ticas para FPases, CMCase, ?-glucosidase e xilanase foram determinadas durante a fermenta??o, a cada 24 horas. O extrato enzim?tico bruto (AN1257) tamb?m foi avaliado quanto a sacarifica??o da torta de maca?ba, baga?o de cana-de-a??car, torta de caro?o de algod?o, torta de girassol e torta de mamona, e comparada ao extrato comercial Cellic? CTec2 e ao extrato Mix, composto por extrato AN1257 e Cellic? CTec2. A fermenta??o realizada sem o controle do pH resultou em maior atividade enzim?tica de FPases, ?-glucosidase e xilanases, apresentando valores de 0,073 U mL?1, 3,6 U mL-1 e 19,8 U mL-1, respectivamente. Contudo, a atividade m?xima de CMCase foi obtida em pH 5,0, com valor de 0,093 U mL?1. As atividades m?ximas de FPases e ?-glucosidase foram observadas em meio contendo 1,65% da biomassa, apresentando valores de 0,13 U mL-1 e 4,4 U mL-1, respectivamente. A CMCase apresentou atividade m?xima em 2,05% da biomassa, com valor de 0,092 U mL-1. As xilanases apresentaram atividade m?xima durante o processo fermentativo em 1,25% da biomassa, com valor de 19,8 U mL-1. A sacarifica??o de materiais lignocelul?sicos pelo extrato AN1257 demonstrou resultados promissores, particularmente em biomassas com maior conte?do hemicelul?sico, resultando em hidrolisados com maiores concentra??es de a??car redutor em compara??o com o uso de preparado comercial. As condi??es ?timas avaliadas para a aplica??o do extrato enzim?tico bruto foram temperaturas de 40 a 50?C e valor de pH 4,0. O desenvolvimento deste trabalho idealiza novas possibilidades tecnol?gicas para a consolida??o da produ??o de enzimas holocelulol?ticas em larga escala, a partir da utiliza??o de res?duos agroindustriais da cadeia bioenerg?tica e da linhagem A. tubingensis AN1257, micro-organismo holocelulol?tico promissor para a produ??o de tais enzimas.