Purificação e caracterização de xilanases do fungo Chrysoporthe cubensis e utilização na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Gomes, Kamila de Sousa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Bioquímica e Biologia molecular de plantas; Bioquímica e Biologia molecular animal; Mestrado em Bioquímica Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Chrysoporthe cubensis; Xilanases; Cana-de-açúcar; Xylanase; Sugar cane; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::ENZIMOLOGIA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2474

A biomassa lignocelulósica é a maior fonte de carboidratos naturais do mundo, sendo constituída principalmente por celulose, hemicelulose e lignina. Grande parte da biomassa não é aproveitada devido à dificuldade de acesso de enzimas hidrolíticas à parede celular vegetal, resultando na dificuldade de degradação da parede e sua posterior conversão em açúcares fermentáveis. A busca por combustíveis alternativos é uma das áreas que incentiva a produção de enzimas hidrolíticas, além do setor alimentício e da indústria de papel e celulose, que vêm utilizando cada vez mais processos enzimáticos. Neste trabalho, foi realizada a purificação, a caracterização cinética e bioquímica das xilanases do fungo Chrysoporthe cubensis e a aplicação das xilanases no processo de sacarificação do bagaço de cana-de açúcar. O fungo foi cultivado em meio sólido, utilizando farelo de trigo como fonte de carbono. O extrato enzimático foi submetido à cromatografia de troca iônica em coluna Q-Sepharose, seguido de cromatografia de exclusão molecular em coluna Sephacryl S-200. A massa molecular das xilanases determinada por SDS-PAGE, foi de aproximadamente 21,5 kDa para P2 e 41,5 kDa para P3. As xilanases presentes em P1 apresentaram atividade máxima a 60° e pH 4,0. P2 a C 55° e pH 3,0. Já P3 apresentou melhor atividade a 80° e pH 3,0. As C C enzimas P1 e P3 hidrolisaram melhor a xilana oat spelt, e P2 a xilana beechwood. Os substratos CMC e ρ-NP-βXil não foram hidrolisados por nenhuma das xilanases. O valor de KM, usando a xilana oat spelt como substrato, foi de 2,65 mg/mL para P1; 1,81 mg/mL para P2 e de 1,18 mg/mL para P3. Xilobiose e xilotriose foram os principais produtos de hidrólise da xilana oat spelt, indicando que as xilanases exercem a função de endo-β- 1,4-xilanases. As enzimas ainda mostraram-se eficientes na hidrólise do bagaço de cana-de açúcar, promovendo um aumento na concentração de açúcares redutores, mostrando-se promissoras para o processo de sacarificação de biomassa.