Estudo comparativo das características e da eficácia de celulases de fungos endofíticos na sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Tesche, Luana Zanchetta
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fungos endofíticos; Celulase; Bagaço de cana; Hidrólise; Biomassa
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/152161

Os principais desafios para a produção de etanol celulósico se relacionam aos custos de obtenção das celulases, à disponibilização da celulose presente nos materiais lignocelulósicos (para maior rendimento da sacarificação enzimática), bem como à eficiente conversão da glicose liberada em etanol. As celulases microbianas têm sido extensivamente estudadas nos últimos anos, visando a sua aplicação no bagaço de cana-de-açúcar para liberação de açúcares fermentescíveis e posteriormente a produção de etanol celulósico. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da produção de celulases por oito fungos endofíticos, por fermentação em estado sólido (FES) e a utilização dos extratos enzimáticos na sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado. Os fungos foram cultivados utilizando-se quatro misturas (1:1 p/p) de diferentes substratos lignocelulósicos, sendo selecionada para cada fungo, a mistura que proporcionou as maiores atividades de celulases nos extratos enzimáticos obtidos. Tais enzimas foram utilizadas na sacarificação do bagaço de cana submetido a pré-tratamento hidrotérmico alcalino (NaOH 5% p/v), o qual apresentou a vantagem de gerar uma baixa concentração de inibidores, seguindo três diferentes protocolos de sacarificação. Nesta etapa, foram selecionados os fungos Phomopsis stipata SC 04 (concentrações de glicose de 3,82 e 4,72 mg/mL nos hidrolisados obtidos pelos Protocolos 1 e 2 de sacarificação respectivamente) e Botryosphaeria sp. AM 01 (concentração de glicose de 4,01 mg/mL no hidrolisado obtido pelo Protocolo 2 de sacarificação). Foram realizados delineamentos experimentais visando a avaliação da influência das variáveis envolvidas na sacarificação. Para P. stipata SC 04 Protocolo 1, foram otimizadas as cargas de bagaço, endoglucanase e concentração de Tween 80 (15,364% e 288,07 U totais, 0,095% respectivamente), obtendo-se glicose em concentração 2,42 vezes superior, quando comparado com a sacarificação prévia. Quando se empregou o Protocolo 2 de sacarificação, utilizando-se P. stipata SC 04 ou Botryosphaeria sp. AM 01, foi possível otimizar as condições carga de bagaço pré-tratado e concentração de Tween 80 (9,27% e 0,283%, respectivamente, para o primeiro fungo; 7,17% e 0,8345%, respectivamente, para o segundo fungo). Assim, o uso de enzimas microbianas na sacarificação do bagaço de cana submetido a pré-tratamento hidrotérmico com NaOH levou a obtenção de hidrolisado com características adequadas para a utilização como fonte de glicose para produção de etanol celulósico, o que permitiu que a levedura Saccharomyces cerevisiae consumisse 85,8% da glicose presente em 24 horas de fermentação, produzindo 5,22 g/L de etanol celulósico.