Hidrólise enzimática da fração polissacarídica do resíduo oriundo do processamento de carragena de Kappaphycus alvarezii

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Paz-Cedeño, Fernando Roberto [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Macroalga; Kappaphycus alvarezii; Resíduo; Composição química; Hidrólise enzimática; Bioprodutos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/150196

A macroalga vermelha Kappaphycus alvarezii é rica em carboidratos, porém contém outras frações constituídas de proteínas, inorgânicos e aromáticos. O presente trabalho foi justificado devido ao fato de que o resíduo gerado no processamento de carragena semi-refinada ser menos recalcitrante comparado a resíduos lignocelulósicos. Objetivo: Avaliar o potencial da conversão enzimática das frações geradas no processamento de carragena oriundo da macroalga Kappaphycus alvarezii em açúcares monoméricos fermentescíveis. Métodos: A parte experimental envolveu a obtenção de um resíduo a partir do processamento de carragena semi-refinada de K. alvarezii. A fração não tratada e as frações obtidas no processamento foram caracterizadas quimicamente e hidrolisadas enzimaticamente. Na hidrólise enzimática foram utilizados extratos enzimáticos comerciais e um extrato enzimático obtido a partir de Aspergillus sp. Resultados: O processamento de carragena semi-refinada e a obtenção do resíduo foram realizadas com sucesso. Os rendimentos globais de obtenção de carragena semi-refinada e do resíduo foram de 46,8% e 19,2%, respectivamente. As frações, não tratada, tratada com KOH, o resíduo e a carragena semi-refinada mostraram teores brutos de 44,8%, 41,5%, 32,7% e 53,6% (galactana), 12,4%, 13,4%, 38,4% e 8,3% (glucana), 15,8%, 14,9%, 8,6% e 18,2% (cinzas) e 12,6%, 13,8%, 8,1% e 13,3% (grupos sulfato), respectivamente. A fração do resíduo mostrou ser rica em glucana enquanto a fração de carragena semi-refinada rica em galactanas e cinzas. Os extratos enzimáticos comerciais utilizados foram caracterizados e mostraram níveis máximos de atividade específica de celulases e galactanases de 1,3 FPU.mg-1 e 0,3 UI.mg-1, respectivamente. O extrato obtido a partir de Aspergillus sp. mostrou níveis máximos de atividade de β-galactosidases e galactanases de 0,3 UI.mL-1 e 0,2 UI.mL-1, respectivamente. A hidrólise enzimática da fração de glucana foi eficiente atingindo 100% de conversão. Entretanto, a fração de galactana mostrou uma conversão máxima de aproximadamente 35%. Após 72 horas de hidrólise enzimática, as concentrações máximas de glicose e galactose na fração do resíduo foram de 10 g.L-1 e 1,2 g.L-1, respectivamente. Um tratamento com ácido sulfúrico em condições brandas, após a etapa de hidrólise enzimática, culminou em uma conversão máxima da fração de galactana de 47%. Nesta condição a concentração de galactose no hidrolisado atingiu 1,6 g.L-1. Conclusão: Em resumo, temos demonstrado um novo aspecto dentro do conceito de biorrefinarias de K. alvarezii para produzir não somente carragena, mas também bioprodutos a partir do hidrolisado oriundo da fração do resíduo. Esses avanços podem contribuir para uma melhor concepção de estratégias de produção de biocombustíveis no setor de produção de hidrocoloides. Desta forma, esse método poderia ser considerado como um modelo de produção de biocombustíveis de quarta geração.