Avaliação do potencial celulolítico de fungos filamentosos do bioma cerrado visando à produção de bioetanol
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Tocantins
Palmas |
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal - Bionorte
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/11612/6628 |
Resumo: | Atualmente, há um crescente interesse na produção etanol celulósico, sendo uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Fontes produtoras de celulases, como fungos tem sido investigadas, no entanto, os associados a detritos foliares em decomposição, são pouco estudados neste sentido. Nesse contexto, objetivou-se avaliar a produção do complexo celulolítico por fungos filamentosos associados a detritos foliares em decomposição, em riacho do Bioma Cerrado e, selecionar um isolado, a fim de otimizar a produção de celulases para posterior aplicação na hidrólise de materiais lignocelulósicos. Um total de 27 isolados foram submetidos a fermentação submersa, na presença de carboximetilcelulose, por sete dias, a 35 °C e agitação constante a 150 rpm, e os apresentaram maior atividade de celulase total foram identificados por sequenciamento da região ITS do rDNA. Para otimizar a produção celulases foi realizado inicialmente um planejamento Placket-Burman para a triagem de variáveis significativas, em seguida estas foram otimizadas aplicando um delineamento composto central rotacional. Definida a melhor condição de produção de celulases, esta foi utilizada no cultivo do isolado selecionado e o extrato enzimático bruto assim obtido, utilizado para caracterização bioquímica parcial. O extrato enzimático bruto bem como uma preparação enzimática comercial foram aplicados na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar e de casca de arroz, ambos pré tratados com peróxido de hidrogênio em meio alcalino, avaliando-se a produção de açúcares redutores. Os 27 isolados produziram celulases, no entanto, oito apresentaram melhor atividade sendo que esta variou de 0,272 a 0,343 U/mL, 0,355 a 0,485 U/mL, e 0,250 a 0,335 U/mL respectivamente, para celulase total, endoglicanase e exoglicanase. A partir do sequenciamento da região ITS do rDNA, estes isolados foram identificados, a saber, Aspergillus sydowii, Cladosporium sp., Paraphaeosphaeria arecacearum, Penicillium simplicissimum e Penicillium citrinum. A produção de celulases por Paraphaeosphaeria arecacearum, a nova fonte produtora de celulases identificada no presente estudo, foi otimizada obtendo-se máxima produção na presença de peptona (4 gL-1), pH 4,0 e 11 dias de cultivo, sendo esta de 6,32 U.g-1 ss para celulase total, 7,58 U.g-1 ss para endoglicanase e 5,08 U.g-1 ss para exoglicanase. A caracterização bioquímica parcial do extrato enzimático bruto, indicou uma atividade ótima para celulase total e endoglicanase em pH 5,5 e temperatura 50 °C e, para exoglicanase em pH 5,0 e temperatura de 45 °C. O extrato enzimático bruto foi utilizado na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar e casca de arroz sendo que após 72 horas de hidrólise, a produção de açúcares redutores totais foi de 60,7 mg.g-1 na presença do bacaço de cana e 37,2 mg.g-1 quando empregado a casca de arroz, o que corresponde a eficiência de respectivamente, 51% e 61,7% menor do extrato bruto se comparado a preparação comercial. As celulases produzidas por Paraphaeosphaeria arecacearum mostram- se promissoras na hidrólise de materiais lignocelulósicas objetivando a produção de biocombustíveis. Destaca-se a importância dos resultados obtidos no presente trabalho como pesquisa básica, pois não há relatados na literatura acerca da produção de celulases por Paraphaeosphaeria arecacearum. |