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Title: Produção de celulases por fungos associados a caules de mandioca e aplicação na hidrólise de cana tratado com líquido iônico
Authors: Vedia, Genaro Ramirez
Advisor: Giannetti, Andréia de Araújo Morandim
Issue Date: 2020
Abstract: Estudos relacionados a busca de novas fontes de enzimas têm crescido significativamente, principalmente os envolvendo a obtenção de glicosidases, como as celulases, xilanases, entre outras. Neste sentido, neste trabalho foi verificada a produção de celulases a partir de fungos associados a caules de mandioca e, também, foi avaliada a eficiência da aplicação de extratos enriquecidos nesta classe de enzimas na hidrólise de bagaço de cana submetido ao tratamento o líquido iônico (LI) acetato de sec-butilamônio. Para isso, inicialmente foi avaliada a produção de celulases por 14 fungos isolados dos caules de mandioca, sendo verificada maior produtividade dessa classe de enzimas pelo fungo Annulohypoxylon stygium (CA14) que mostrou uma concentração de açúcares fermentescíveis durante a hidrólise da celulose microcristalina de 0,83 ± 0,01 mg.mL-1 e, Phanerochaetaceae sp. (CA17), com uma concentração de 0,46 ± 0,03 mg.mL-1 . Posteriormente, verificou-se a influência do tempo de crescimento desses fungos (CA14 e CA17) em meio líquido, sendo determinado um período ideal de crescimento de 13 dias para CA14 (atividade enzimática de 0,212 ± 0,002 FPU.mL-1 ) e, 14 dias para CA17 (0,201 ± 0,002 FPU.mL1). Verificada a maior produtividade de celulases por CA14, avaliou-se também o pH ideal de crescimento para o mesmo (pH 4, atividade de 0,427 ± 0,003 FPU.mL-1 ). Finalizada a etapa de determinação das condições ideais de crescimento do fungo CA14, realizou-se um novo processo de crescimento e, o extrato enzimático obtido foi aplicado no processo de hidrólise do bagaço de cana submetido a um pré-tratamento com o LI acetato de sec-butilamônio (melhor líquido iônico a ser utilizado quando comparado a outros líquidos iônicos avaliados - acetato de imidazólio, lactato de imidazólio e, lactato de sec-butilamônio). Foi realizada, ainda, uma etapa de prépurificação do extrato enzimático através da precipitação com sulfato de amônio com saturações de 25, 50 e, 75 %. Todas as frações foram avaliadas perante ação da hidrólise do bagaço de cana tratado com Líquido Iônico selecionado, sendo verificada uma maior concentração da classe de enzimas desejada na fração obtida após 50 % de saturação (0,430 ± 0,002 FPU.mL-1).
Studies related to the attainment of new sources of enzymes have increased significantly, especially works regarding the glycosidase production, such as cellulases, xylanases, among others. In this context, this work verified the cellulase production from fungi associated with cassava stems. It also analyzed the efficiency to apply enriched extracts to this class of enzymes in the hydrolysis of sugar cane bagasse treated with the sec-butylammonium acetate ionic liquid (IL). For this, the cellulase production by 14 fungi isolated from cassava stems was evaluated, verifying a higher production by two fungi: the Annulohypoxylon stygium fungus (CA14), which showed a concentration of fermentable sugars during the microcrystalline cellulose hydrolysis of 0.83 ± 0.01 mg.mL-1 and the hanerochaetaceae sp. fungus (CA17), with a concentration of 0.46 ± 0.03 mg.mL-1 . Afterwards, the influence of time in the growth of these fungi (CA14 and CA17) in a liquid medium was verified. It was possible to determine an ideal growth period of 13 days for CA14 (enzymatic activity of 0.212 ± 0.002 FPU.mL-1 ) and 14 days for CA17 (0.201 ± 0.002 FPU.mL-1 ). Having verified the highest cellulase production by CA14, the ideal growth pH was also evaluated for this fungus (pH 4, activity of 0.427 ± 0.003 FPU.mL-1 ). Following the determination of the ideal growth condition for the CA14 fungus, a new growth process was realized. The enzymatic extract obtained was applied to the hydrolysis process of the sugar cane agasse treated with the sec-butylammonium acetate IL (the best ionic liquid when compared to others evaluated – imidazolium acetate, imidazolium lactate, and secbutylammonium lactate). Finally, a prepurification of the enzymatic extract was carried out using an ammonium sulphate precipitation with saturations of 25, 50, and 75 %. All fractions were analyzed regarding the hydrolysis of the sugar cane bagasse treated with the selected IL, verifying a higher cellulase concentration in the fraction obtained after 50 % of saturation (0.430 ± 0.002 FPU.mL-1)
Keywords: Fungos
Cana-de-açúcar
Energia da biomassa
Publisher: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
DOI: https://doi.org/10.31414/EQ.2020.D.131101
URI: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3111
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