Fotoestimulação de um consórcio bacteriano termo-celulolítico para degradação de celulose e hemicelulose oriundas das fibras de coco verde

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Crugeira, Pedro Jorge Louro
• Orientador(a): Almeida, Paulo Fernando de
• Banca de defesa: Almeida, Paulo Fernando, Soares, Luiz Guilherme Pinheiro, Chinalia, Fabio Alexandre, Oliveira, Susana Carla Pires Sampaio de, Carvalho, Edgard Basic de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto de Ciências da Saúde; Departamento de Biointeração
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biomassa lignocelulósica; Hidrólise da casca de coco; Consórcio bacteriano; Laser de Baixa Potência; LED; Fotoestimulação; lignocellulosic biomass; hydrolysis of coconut husk; bacterial consortia; low power Laser; photostimulation
• Link de acesso: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/34613

O agronegócio do coco verde é responsável pela geração de grande quantidade de resíduos. A vasta disponibilidade desses materiais, assim como, sua composição criou a necessidade e a oportunidade de se tornarem uma fonte de matéria-prima para a produção de insumos biotecnológicos de alto valor agregado. O objetivo deste estudo foi potencializar, através de fotobiomodulação, a hidrólise da biomassa lignocelulósica. O consórcio termo-celulolítico foi coletado de uma leira de compostagem em fase ativa (65 a 70 ºC), submetido a estresse nutricional e efetuado o protocolo de irradiação de seis emissões de radiação Laser em baixa potência (λ660 ηm) ou LED (λ632±2 ηm) com intervalos de tempo de 12 hs. A quantificação microbiana foi avaliada, após irradiação, e comprovada resposta biológica significativa estimulatória nos consórcios bacterianos. As culturas irradiadas por LED, obtiveram uma concentração celular superior às irradiadas por Laser, apresentando significância de P < 0,0001 entre os grupos. Procedeu-se à inoculação do consórcio irradiado por fontes de luz distintas em caldo mineral com a biomassa residual pré-tratada (casca de coco verde) por NaOH 5% ou KOH 5% e avaliados os açucares redutores totais (ART), concentração de glicose e xilose, ao longo de 240 hs, assim como, as atividades metabólicas desenvolvidas. A quantificação de ART, indica uma maior concentração nas amostras irradiadas e uma atividade metabólica superior no grupo LED de 143% em relação ao controle, nas primeiras 48 hs de incubação. A concentração de glicose foi maior no grupo irradiado por LED, ao final de 48 hs, apresentando uma atividade metabólica no substrato pré-tratado por NaOH a 5%, de 294,9% superior, quando comparado ao controle, indicativo de maior atividade advinda das reações bioquímicas em cascata desencadeadas pela emissão da radiação. As micrografias das fibras de coco ao final de 240 hs, demonstraram uma ação microbiana mais eficaz nos grupos irradiados. A análise da atividade ligninolítica demonstrou que os emissores de luz Laser e LED aumentaram a proliferação bacteriana, produção proteica e atividade metabólica antecipando e aumentando o catabolismo do corante RBBR. Sendo a viabilidade econômica um fator preponderante na produção industrial, deverá se considerar a fotoestimulação como uma ferramenta impulsionadora dos bioprocessos, direcionando a luz LED como promitente coadjuvada ao baixo custo.