Utilização do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado com sulfito alcalino para obtenção de xilo-oligossacarídeos por via enzimática

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Silva, Verônica Távilla Ferreira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Activated Charcoal; Antioxidant; Antioxidante; Carvão Ativado; Luminase; Xilana; Xilanase; Xylan; Xylanase
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97131/tde-05082021-162758/

A obtenção de xilo-oligossacarídeos (XOS) a partir da fração hemicelulósica do bagaço de cana-de-açúcar vem ganhando notoriedade nos últimos anos devido as propriedades funcionais, ação antioxidante e comprovado efeito prebiótico destes açúcares. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi obter XOS por reação enzimática da xilanase comercial (Luminase PB-200) com o bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado com sulfito alcalino. Também foi objetivo deste estudo purificar, caracterizar estruturalmente e determinar as atividades antioxidantes dos XOS obtidos. Inicialmente, foi determinada a termoestabilidade da xilanase, que mostrou alta estabilidade térmica em 70 °C, mantendo mais de 80% de sua atividade no pH 6, durante 6 horas. Os ensaios de extração de xilana de bagaço pré-tratado (5% m/v) com 5U de xilanase/g foram avaliados nas temperaturas (50, 60 e 70 ° C), pH (6 e 8) e tempos (3, 6 e 24 h). No teste realizado a 70 ° C, pH 6 e 24 h, o rendimento de xilana foi de 28,8%. Nessas condições, foi avaliado o efeito do aumento da carga de sólidos de 5 a 15% (m/v) e da carga enzimática de 5 a 45 U/g. O aumento na carga de sólidos não melhorou a extração de xilana, observando-se uma redução de 27,5% no rendimento, empregando 5 U/g. Na maior carga enzimática (45 U/g), obteve-se 14,9% e 38,3% a mais de xilana em 5 e 15% (m/v) de sólidos, respectivamente. A adição de feruloil esterase (FEA) ou arabinofuranosidase (Araf) com a xilanase, aumentou o rendimento da extração de xilana, enquanto a adição conjunta das três enzimas aumentou a extração de xilana, mas em menor grau do que se adicionadas separadamente. Foi realizada a extração em escala preparativa de xilana do bagaço pré-tratado, com 5U/g e 5% de sólidos, e o hidrolisado enzimático obtido foi utilizado para separar as frações de xilana por diferentes métodos. As xilanas extraídas foram precipitadas com etanol (30, 60 e 90% v/v), gerando frações com massas molares (Mm) superiores a 1800 g/mol. Utilizando a filtração em gel, foi possível separar três frações com massas molares medias de 1727, 834, 511 g/mol. A separação de XOS também foi realizada por adsorção em carvão ativado seguida pela eluição com gradiente de etanol (10 a 70% v/v). As frações eluidas continham proporções diferentes de XOS entre dois e seis monômeros, sendo observado XOS de maior massas molares em concentração maior de etanol. Testes foram realizados para avaliação da atividade antioxidante dos XOS pelos métodos de captura de radicais livres ABTS•+, DPPH• e Fosfo-molibdênio. As frações com maior conteúdo fenólico e grau de polimerização apresentaram maior atividade antioxidante, para todos os métodos.