Estudo da influência de pré-tratamentos de dois resíduos lignocelulósicos (bagaço do pedúnculo de caju e casca de coco) utilizados como substrato na indução à síntese de enzimas celulolíticas

Nowadays generation ethanol second, that t is obtained from fermentation of sugars of hydrolyses of cellulose, is gaining attention worldwide as a viable alternative to petroleum mainly for being a renewable resource. The increase of first generation ethanol production i.e. that obtained from sugar-cane molasses could lead to a reduction of lands sustainable for crops and food production. However, second generation ethanol needs technologic pathway for reduce the bottlenecks as production of enzymes to hydrolysis the cellulose to glucose i.e. the cellulases as well as the development of efficient biomass pretreatment and of low-cost. In this work Trichoderma reesei ATCC 2768 was cultivated under submerged fermentation to produce cellulases using as substrates waste of lignocellulosic material such as cashew apple bagasse as well as coconut bagasse with and without pretreatment. For pretreatment the bagasses were treated with 1 M NaOH and by explosion at high pressure. Enzyme production was carried out in shaker (temperature of 27ºC, 150 rpm and initial medium pH of 4.8). Results showed that T.reesei ATCC 2768 showed the higher cellulase production when the cashew apple bagasse was treated with 1M NaOH (2.160 UI/mL of CMCase and 0.215 UI/mL of FPase), in which the conversion of cellulose, in terms of total reducing sugars, was of 98.38%, when compared to pretreatment by explosion at high pressure (0.853 UI/mL of CMCase and 0.172 UI/mL of Fpase) showing a conversion of 47.39% of total reducing sugars. Cellulase production is lower for the medium containing coconut bagasse treated with 1M NaOH (0.480 UI/mL of CMcase and 0.073 UI/mL of FPase), giving a conversion of 49.5% in terms of total reducing sugars. Cashew apple bagasse without pretreatment showed cellulase activities lower (0.535 UI/mL of CMCase and 0,152 UI/mL of FPase) then pretreated bagasse while the coconut bagasse without pretreatment did not show any enzymatic activity. Maximum cell concentration was obtained using cashew nut bagasse as well as coconut shell bagasse treated with 1M NaOH, with 2.92 g/L and 1.97 g/L, respectively. These were higher than for the experiments in which the substrates were treated by explosion at high pressure, 1.93 g/L and 1.17 g/L. Cashew apple is a potential inducer for cellulolytic enzymes synthysis showing better results than coconut bagasse. Pretreatment improves the process for the cellulolytic enzyme production

Palma forrageira (Opuntia ficus indica e Nopalea cochenillifera) como matéria-prima para produção de etanol celulósico e enzimas celulolíticas

The need for new sources of energy and the concern about the environment have pushed the search for renewable energy sources such as ethanol. The use of lignocellulosic biomass as substrate appears as an important alternative because of the abundance of this raw material and for it does not compete with food production. However, the process still meets difficulties of implementation, including the cost for production of enzymes that degrade cellulose to fermentable sugars. The aim of this study was to evaluate the behavior of the species of cactus pear Opuntia ficus indica and Nopalea cochenillifera, commonly found in northeastern Brazil, as raw materials for the production of: 1) cellulosic ethanol by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process, using two different strains of Saccharomyces cerevisiae (PE-2 and LNF CA-11), and 2) cellulolytic enzymes by semi-solid state fermentation (SSSF) using the filamentous fungus Penicillium chrysogenum. Before alcoholic fermentation process, the material was conditioned and pretreated by three different strategies: alkaline hydrogen peroxide, alkaline using NaOH and acid using H2SO4 followed by alkaline delignification with NaOH. Analysis of composition, crystallinity and enzymatic digestibility were carried out with the material before and after pretreatment. In addition, scanning electron microscopy images were used to compare qualitatively the material and observe the effects of pretreatments. An experimental design 2² with triplicate at the central point was used to evaluate the influence of temperature (30, 40 and 45 °C) and the initial charge of substrate (3, 4 and 5% cellulose) in the SSF process using the material obtained through the best condition and testing both strains of S. cerevisiae, one of them flocculent (LNF CA-11). For cellulase production, the filamentous fungus P. chrysogenum was tested with N. cochenillifera in the raw condition (without pretreatment) and pretrated hydrothermically, varying the pH of the fermentative medium (3, 5 and 7). The characterization of cactus pear resulted in 31.55% cellulose, 17.12% hemicellulose and 10.25% lignin for N. cochenillifera and 34.86% cellulose, 19.97% hemicellulose and 15.72% lignin for O. ficus indica. It has also been determined, to N. cochenillifera and O. ficus indica, the content of pectin (5.44% and 5.55% of calcium pectate, respectively), extractives (26.90% and 9.69%, respectively) and ashes (5.40% and 5.95%). Pretreatment using alkaline hydrogen peroxide resulted in the best cellulose recovery results (86.16% for N. cochenillifera and 93.59% for O. ficus indica) and delignification (48.79% and 23.84% for N. cochenillifera and O. ficus indica, respectively). This pretreatment was also the only one which did not increase the crystallinity index of the samples, in the case of O. ficus indica. However, when analyzing the enzymatic digestibility of cellulose, alkali pretreatment was the one which showed the best yields and therefore it was chosen for the tests in SSF. The experiments showed higher yield of conversion of cellulose to ethanol by PE-2 strain using the pretreated N. cochenillifera (93.81%) at 40 °C using 4% initial charge of cellulose. N. cochenillifera gave better yields than O. ficus indica and PE-2 strain showed better performance than CA-11. N. cochenillifera proved to be a substrate that can be used in the SSSF for enzymes production, reaching values of 1.00 U/g of CMCase and 0.85 FPU/g. The pretreatment was not effective to increase the enzymatic activity values

Produção de enzimas celulolíticas pelos fungos thermoascus aurantiacus CBMAI 756, thermomyces lanuginosus, Trichoderma reesei QM9414 e Penicillium viridicatum RFC3 e aplicação na sacarificação do bagaço de cana de açucar com diferentes pré-tratamentos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produção de enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido em bioreator de leito fixo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento de um biorreator rotativo para produção de enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de enzimas celulolíticas pelos fungos Trichoderma reesei e Myceliophthora thermophila e aplicação na sacarificação do bagaço de cana-de-açucar

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determinação das condições ótimas de fermentação para produção de enzimas celulolíticas pelo fungo Aspergillus niger derivado-marinho, utilizando diferentes subprodutos agroindustriais

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Avaliação técnico-econômica da produção de enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determinação das condições ótimas de fermentação para produção de enzimas celulolíticas pelo fungo Aspergillus niger derivado-marinho, utilizando diferentes subprodutos agroindustriais

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Avaliação técnico-econômica da produção de enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparação da produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas por linhagens mutantes e parental do Aspergillus niger 3T5B8.

Diversos trabalhos têm procurado aumentar a eficiência da hidrólise enzimática da biomassa lignocelulósica. Nesse contexto, o melhoramento de cepas produtoras de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas pode resultar em misturas enzimáticas mais eficientes. A linhagem parental de Aspergillus niger 3T5B8, referenciada como produtora de poligalacturonase, foi utilizada para o melhoramento genético visando aumentar a produção de celulases e hemicelulases. A produção das enzimas CMCase, xilanase, beta-glicosidase e poligalacturonase por fermentação submersa usando duas linhagens mutantes P49 e P83 foi avaliada e comparada com a linhagem parental. Os resultados mostraram um destaque para a cepa P83 com um aumento na produção de 56% de CMCase, 76% de beta-glicosidase, 23% de xilanase e 216% na poligalacturonase.

Estudo da hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar por fungos filamentosos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tratamentos físico-químicos de bagaço de cana para produção de etanol por meio de hidrólise enzimática

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produção de celulases por fungos filamentosos da Antártica: busca por novo recurso genético para obtenção de bioetanol

Na busca de novos recursos genéticos capazes de produzir enzimas celulolíticas a baixas/médias temperaturas, o continente Antártico vem demonstrando ser um ambiente bastante promissor. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência de diferentes fatores na produção de celulases por fungos filamentosos isolados de amostras da Antártica visando otimização do processo possível aplicação das mesmas na produção de etanol de segunda geração. Foram utilizados os fungos L1-1 e E5B da Central de Recursos Microbianos da UNESP (CRM-UNESP) os quais foram previamente selecionados devido ao potencial celulolítico. O delineamento experimental foi utilizado para analisar a influência de variáveis independentes na produção enzimática. A quantificação da celulase foi realizada pelo método do ácido dinitrosalicílico (ADNS). Antes de iniciar à aplicação dos planejamentos experimentais, foram adotadas estratégias para tentar minimizar e otimizar ao máximo o potencial dos isolados, as quais resultaram no estabelecimento da melhor agitação e a temperatura para a produção de celulase em 150 rpm e 20°C, para os dois isolados estudados. Inicialmente os fungos E5B e L1-1 apresentavam suas produções enzimáticas em 0,233U/mL e 0,342U/mL, respectivamente (antes da aplicação dos desenhos experimentais). Durante a condução do planejamento experimental do tipo Plackett&Burman(PB), foi verificada a preferência dos isolados pela fonte de carbono glicose, com efeito significativo na produção de celulases para os dois isolados. Tendo em vista o seu elevado custo comercial, foram realizados estudos com a sacarose, uma fonte de carbono alternativa e mais barata, bem como indutores enzimáticos. Após três planejamentos experimentais do tipo PB, foi selecionado o isolado L1-1 como o melhor produtor da enzima celulase. Após a condução de um quarto planejamento experimental do tipo Fatorial Fracionado 24-1, as...

Actividad y expresión de enzimas convertidoras de angiotensina en neoplasias renales

146 p.