Isolamento de fungos termofílicos produtores de celulases, xilanases e ferruloil esterase para bioconversão de bagaço de cana de açúcar em açúcares fermentescíveis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pré-tratamento e hidrólise da casca de uva para liberação de açúcares fermentescíveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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

Avaliação do uso de radiação micro-ondas e ultrassom combinados com agentes químicos como pré-tratamentos de bagaço de cana-de-açúcar para posterior sacarificação enzimática

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar e caracterização físico-química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Valorização de resíduo de processamento de farinha de mandioca (manipueira) por acetificação: Cassoni Vanessa. -

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de cerveja com extrato de malte nas formas de xarope e pó: análise físico-química, sensorial e energética

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

Linhagens fúngicas na hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estudos da pré-hidrólise ácida do bagaço de cana-de-açúcar e fermentação alcóolica do mosto de xilose por Pachysolen tannophilus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Seleção de microrganismos celulolíticos, imobilização e aplicação das celulases, produzidas e comercial, na hidrólise da celulose

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)

Estudos fisiológicos com leveduras industriais produtoras de etanol: efeito da natureza da fonte de nitrogênio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de etanol utilizando mix de sorgo sacarino e cana-de-açúcar em processo de maturação

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Pré-tratamento oxidativo de bagaço de cana com persulfato de sódio para sacarificação enzimática e produção de etanol celulósico

Pós-graduação em Química - IBILCE

Seleção de micro-organismos celulolíticos comparados com o Trichoderma reesei CCT 2768

As celulases atualmente são enzimas extensivamente estudadas para a hidrólise de resíduos lignocelulósicos para obtenção de açúcares fermentescíveis utilizáveis em diferentes processos biotecnológicos, como a produção de bioetanol. O objetivo deste trabalho foi encontrar fungos celulolíticos que sejam eficientes nos processos de degradação da biomassa lignocelulósica. No presente trabalho foram selecionados 4 fungos celulolíticos previamente isolados pelo Laboratório de Biotecnologia Industrial (UNESP – Assis). Estes fungos foram cultivados em bagaço de cana-de-açúcar como substrato e para seus extratos enzimáticos foram testados suas atividades para celulases (FPase) e endoglucanases (CMCase). Os fungos FS09 (0,054 FPU/mL e 1,79 FPU/g de substrato, 0,874 U/mL e 29,1 U/g de substrato) e M51 (0,049 FPU/mL e 1,62 FPU/g de substrato, 1,094 U/mL e 36,46 U/g de substrato), mostrando valores superiores ao fungo T.reesei CCT 2768 que é referência em estudos e produção de celulases.