Produção de enzimas celulolíticas por Trichoderma reesei CCT2768 por fermentação em estado sólido usando fibra de coco verde (Cocos nucifera) pré-tratada por explosão a vapor como substrato

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Campos, Alan de Oliveira
Orientador(a): Santos, Everaldo Silvino dos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49712
Resumo: O resíduo gerado pela cadeia produtiva do coco verde vem causado uma série de problemas ambientais e de saúde pública por ser um material orgânico volumoso e de decomposição lenta. Uma alternativa para sua utilização seria na aplicação em processos de produção de enzimas lignocelulolíticas via fermentação semissólida (FSS), porém é necessária uma etapa de pré-tratamento para reduzir a recalcitrância da lignocelulose e o teor de lignina e hemicelulose no material, tendo em vista que estes compostos limitam a acessibilidade dos microrganismos. Estudos apontam que, para uma melhor indução da produção de celulases por processos de FSS, o pré-tratamento ou a combinação dos mesmos expõe de maneira mais eficiente a celulose para fungos filamentosos. Além disso, a utilização de um solvente adequado durante extração das enzimas após a FSS também tem forte impacto fortemente sobre o desempenho da produção de celulases. Sendo assim, este estudo teve como objetivo avaliar a produção de celulases usando a fibra de coco pré-tratada por explosão a vapor combinada com pré-tratamento alcalino (PV+A) por FSS usando fungo filamentoso o Trichoderma reesei CCT-2768, avaliando as condições de cultivo (atividade de água e quantidade de substrato) através do planejamento composto central rotacional (CCR), tendo Carboximetilcelulase (CMCase) e atividade enzimática em Papel de Filtro (FPase) como respostas. Além disso, foi avaliado o uso de diferentes solventes durante a extração das enzimas. A combinação dos pré-tratamentos se mostrou mais favorável para a remoção da hemicelulose da fibra de coco verde, reduzindo o teor deste polímero de 10,15%, em relação à biomassa não tratada, para 5,38 %, enquanto que o teor de lignina aumentou de 21,32 % para 34,82%, o que pode estar associado ao efeito de rearranjo da lignina durante o processo de resfriamento da biomassa no pré-tratamento. Em relação a FSS da fibra de coco pré-tratada PV+A, observou-se que a carga de sólidos influenciou significativamente o comportamento da CMCase no cultivo e atividade de água se mostrou como fator significativo em ambas as enzimas analisadas. Pôde-se notar que uma maior produção de enzimas celulolíticas ocorreu nas condições cultivo semissólido em que a atividade de água é de 0,995 e 5,25 g de substrato, obtendo uma atividade enzimática de CMCases próximo a 3,0 UI/g e para FPases, um valor de 0,31 UI/g. Quando avaliado o melhor solvente para extração das celulases, a solução salina de NaCl (154 mM) se mostrou mais eficiente na recuperação das enzimas, produzindo um extrato com atividade de 5,19 UI/g para a endoglucanase e 1,19 UI/g para as FPase. Portanto, foram identificadas as melhores condições de atividade de água e carga de sólidos para produção de celulases, ao se utilizar o fungo Trichoderma reesei CCT-2768 e a fibra de coco pré-tratada por explosão a vapor seguido por pré-tratamento alcalino, conseguindo-se bons valores de atividades de CMCase e FPase .