Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz, são fontes abundantes e de baixo custo de celulose e hemicelulose, para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como os alcoóis, etanol e xilitol. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a hidrólise ácida diluída da casca de arroz, utilizando como ferramenta o planejamento experimental, e ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol, mediante o cultivo de microrganismos sobre esse hidrolisado. Um planejamento composto central 22 com três pontos centrais foi realizado abrangendo apenas as variáveis significativas para liberação de açúcares (temperatura e concentração de ácido). A máxima solubilização dos açúcares (70% de eficiência) foi obtida a 150ºC e 3 mmol H2SO4 g-1 sólido seco (SS), gerando cerca de 2,3 g L-1 de tóxicos totais (soma de inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural). No entanto, é desejável que o hidrolisado contenha baixo teor de compostos tóxicos, já que estes podem comprometer a eficiência da fermentação. Sendo assim, a condição que empregou a temperatura de 129ºC e 4,4 mmol H2SO4 g-1 SS, apresentando 52% de eficiência na liberação de açúcares e apenas 0,18 g l-1 de inibidores, foi selecionada. Cultivos sobre meio semissintético e hidrolisado de casca de arroz, a 180 rpm e 30oC, foram realizados em agitador orbital, utilizando leveduras fermentadoras de hexoses e pentoses, como Saccharomyces cerevisiae, e Candida shehatae, Pichia stipitis e Spathaspora arborariae, respectivamente, em cultivos isolados e em co-cultivo. As cepas testadas isoladamente apresentaram valores de produtividade de etanol (YP/S) entre 0,35 e 0,46 g g-1, enquanto que o rendimento dos co-cultivos variou de 0,30 a 0,77 g g-1 de etanol, sobre ambos os meios. Cultivos foram conduzidos em biorreatores submersos utilizando S. cerevisiae, individualmente e em consórcio com S. arborariae sobre hidrolisado de casca de arroz (1 vvm de aeração e 300 rpm). O maior rendimento de etanol foi obtido no cultivo isolado de S. cerevisiae, com YP/S de 0,52 g g-1, enquanto que o co-cultivo apresentou um YP/S de 0,42 g g-1. Foi avaliado o desempenho do processo de sacarificação e fermentação simultânea sobre hidrolisado de casca de arroz não filtrado, associando um complexo enzimático (contendo celulases e xilanases) ao co-cultivo (S. cerevisiae - S. arborariae), este processo aumentou a produtividade de etanol em 26%. / Agroindustrial lignocellulosic residues such as rice hulls, are abundant resources and low cost of cellulose and hemicellulose, compounds for biotechnological production of high value by-products, such as alcohols, ethanol and xylitol. This study aimed to optimize the dilute acid hydrolysis of rice hull, using the experimental design tool and expand knowledge about the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of microorganisms on the hydrolysate. A 22 central composite design with three central points was carried out covering only the significant variables for the release of sugars (acid concentration and temperature). The maximum sugars solubilization (70% efficiency) was obtained at 150°C and 3 mmol H2SO4 g-1 dry solids (SS), generating about 2.3 g L-1 of toxic compounds (sum of acetic acid inhibitors, furfural and hydroxymethylfurfural). However, it is desirable that the hydrolysate contains low levels of toxic compounds, as these can compromise the efficiency of fermentation. Thus, the condition that used the temperature of 129°C and 4.4 mmol g-1 H2SO4 g-1 SS, with 52% efficiency in the release of sugars and only 0.18 g l-1 inhibitors, has been selected. Cultures on semi-synthetic medium and hydrolysate rice hull at 180 rpm and 30oC, were performed in shaker, using yeast that ferment hesoxes as Saccharomyces cerevisiae, and pentoses as Candida shehatae, Pichia stipitis and Spathaspora arborariae, in isolated cultures and co-cultivation. The strains tested alone showed ethanol yields coefficients values (YP/S) between 0.35 and 0.46 g g-1, while the yields of co-cultures varied from 0.30 to 0.77 g g-1 ethanol, on both media. Cultures were conducted in submerged bioreactors using S. cerevisiae, both individually and in consortium with S. arborariae on hydrolysate rice hull (1 vvm aeration and 300 rpm). The highest ethanol yield coefficient was obtained in the culture isolate of S. cerevisiae, with YP/S = 0.52 g g-1, while the co-culture showed YP/S of 0.42 g g-1. The performance of the simultaneous saccharification and fermentation process of rice hull hydrolysate (unfiltered), involving an enzyme complex (containing cellulases and xylanases) to co-cultivation (S. cerevisiae-S. arborariae), were evaluated, and this process increases the ethanol yield in 26%.

A necessidade de modificar a matriz energética, fortemente dependente de combustíveis fósseis, está impulsionando estudos que visam buscar alternativas mais sustentáveis. Uma alternativa promissora é a utilização de processos biotecnológicos para a conversão de resíduos lignocelulósicos agroindustriais ricos em celulose (casca de soja, casca de arroz, bagaço de cana-de-açúcar, entre outros) a açúcares fermentescíveis para uma posterior fermentação a etanol de segunda geração. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar a capacidade de conversão dos açúcares provenientes de biomassas hidrolisadas por diferentes leveduras e avaliar a utilização de líquidos iônicos na dissolução de materiais lignocelulósicos. Desta forma, a capacidade de bioconversão dos açúcares contidos no hidrolisado de casca de arroz (RHH) e em meio sintético a etanol foi avaliada utilizando a levedura Candida shehatae e sua co-cultura com Saccharomyces cerevisiae. Este estudo foi realizado em agitador orbital e biorreator. Nos experimentos utilizando co-cultura e agitador orbital o rendimento de etanol (YP/S) foi de 0,42 e 0,51 g g-1 em meio sintético simulando a composição do hidrolisado e em RHH, respectivamente. Utilizando culturas puras de C. shehatae nas mesmas condições, o rendimento de etanol foi de 0,40 g g-1. Determinadas leveduras tem seu metabolismo alterado com a variação de oxigenação do meio. Com o intuito de realizar esta avaliação, experimentos em anaerobiose e com limitação de oxigênio foram realizados em biorreatores. Nestas condições e utilizando as leveduras em co-cultura foi possível obter rendimentos de etanol similares (0,50-0,51g g-1) em meio sintético, enquanto que em RHH, rendimentos de 0,48 e 0,44 g g-1 foram obtidos, respectivamente. Assim como o RHH, o hidrolisado de casca de soja também pode ser uma alternativa para este desenvolvimento. Foi investigada a capacidade de uma linhagem recentemente isolada de Candida guilliermondii converter hexoses e pentoses a partir de hidrolisado ácido/enzimático de casca de soja em etanol. As condições operacionais e suplementação do meio de cultivo foram otimizados utilizando planejamentos experimentais estatísticos (Plackett-Burman e CCD). Os resultados demonstraram que a C. guilliermondii BL 13 foi capaz de crescer em hidrolisado nãosuplementado, não-detoxificado, e as melhores condições de cultivo foram 28 °C, pH 5 e um tamanho de inóculo de 109 UFC ml-1. A produtividade do etanol atingiu um máximo de 1,4 g h-1 L-1e o rendimento de 0,41 g g-1. Para que os materiais lignocelulósicos sejam utilizados em processos destinados à produção de etanol, uma etapa de pré-tratamento é necessária a fim de desorganizar a estrutura deste material facilitando a sacarificação dos açúcares. Com esta finalidade e pensando na utilização de recursos renováveis, foram utilizados no pré-tratamento de casca de soja líquido iônico (LI) de acetato de 1-butil-3-metilimidazólio ([bmim][Ac]). Desta forma, a fim de otimizar o processo de dissolução da celulose, os efeitos da temperatura, tempo de incubação, da relação sólido/líquido (biomassa/IL) e a concentração de líquido iônico (mistura de IL-água) foram avaliadas utilizando um planejamento composto central (CCD). A biomassa regenerada foi analisada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A eficiência do pré-tratamento foi quantificada através da glicose liberada após hidrólise enzimática utilizando um complexo celulolítico produzido por Penicillium echinulatum em comparação a casca de soja não tratada (matriz celulolítica). O hidrolisado do ponto ótimo foi utilizado em processo fermentativo com C. shehatae HM 52,2. As condições ótimas foram de 75 °C, 165 minutos de tempo de incubação, 57 % (fração de massa) de [bmim] [Ac] e 12,5 % de carga sólida. As análises de FTIR demonstraram que a casca de soja teve uma perda na cristalinidade de sua estrutura. A utilização do complexo enzimático no processo de hidrólise da biomassa conseguiu liberar 92 % da glicose da matriz celulósica e foi obtido uma conversão de glicose em etanol com rendimento de 0,31 (g g-1). As alterações na estrutura da biomassa regenerada após tratamento com os líquidos iônicos cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio ([bmim][Cl]) ou acetato de 1-butil-3- metilimidazólio ([bmim][Ac]) também foram estudadas. A caracterização foi realizada por uma combinação de análise termogravimétrica (TGA), análise de espectroscopia de absorção no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), difracção de raios X (XRD) e por microscopia electrônica de varredura (MEV). Os tratamentos foram estudados utilizando diferentes tempos de tratamento (2 h e 6 h), diferentes temperaturas (75 °C e 100 °C) e variações na concentração de LI (50 % e 100 %). Os resultados sugerem que a casca de soja apresenta uma maior perda da cristalinidade do que a casca de arroz. A alta recalcitrância da casca de arroz devido a sílica presente pode explicar a pequena redução na cristalinidade desta biomassa. Observou-se que a dissolução da biomassa lignocelulósica sofreu influencia do tipo de biomassa e LI utilizado, temperatura, tempo e proporção LI-água. / The necessity of changing energy matrix, which is highly dependent on fossil fuel, it is booking studies wich seek more sustainable alternatives. One promising alternative is the use of biotechnological processes from the conversion of lignocellulosic agroindustrial waste rich in cellulose (soybean hulls, rice hull, bagasse, etc.) to fermentable sugars for subsequent fermentation second-generation ethanol. In this context, the present work has the goal to study the capacity of the conversion sugars coming from biomass hydrolyze by different yeasts and evaluates the use of ionic liquids on the dissolution of lignocellulosic materials.Thus, the capacity of the sugars bioconversion contained in the rice hull hidrolisate (RHH) and in synthetic medium for ethanol was evaluated using the yeast Candida shehatae and their co-culture with Saccharomyces cerevisiae. This study was carried in an orbital shaker and bioreactor. In co-culture experiments using orbital shaker the ethanol yields (Y P/S) was 0.42 and 0.51 g g-1 in synthetic medium simulating the sugar composition of RHH and in RHH, respectively. By using pure cultures of C. shehatae in the same conditions the ethanol yield was 0.40 g g-1. Certain yeasts have their altered metabolism by varying the oxygenation of the medium. In order to accomplish this evaluation experiments under anaerobic conditions and with limited oxygen were performed in bioreactors. In those conditions and by using the yeast in co-culture, it was possible to obtain similar ethanol yields of (0.50 to 0.51 g g-1) in the synthetic medium, while in RHH, yields of 0.48 and 0.44 g g-1 were obtained respectively.The ability of a newly isolated strain of Candida guilliermondii BL13converting hexoses and pentoses from the soybean hull hydrolysate acid / enzyme in ethanol was investigated. The operating conditions and supplementation of the culture medium were optimized using statistical experimental design (Plackett-Burman and CCD). The results bring to us the conclusion that C. guilliermondii BL 13 was able to grow on non-supplemented and non-detoxified hydrolyzate, and best culture conditions were 28 °C, pH 5 and inoculum size of 109 CFU ml-1. The ethanol productivity reached a maximum of 1.4 g L-1 h-1, and the yield of 0.41 g g-1. For that lignocellulosic materials was used in processes for the production of ethanol, a pretreatment step is required in order to disrupt the structure of this material facilitating the saccharification of sugar. With this purpose, and considering the use of renewable resources were used in the pretreatment of soybean hulls with ionic liquid (IL) 1-butyl-3-methylimidazolium acetate ([bmim][Ac]). Thus, in order to optimize the dissolution of the cellulose process, the effects of temperature, incubation time, the solid / liquid ratio (biomass / IL), and the concentration of ionic liquid (IL-water mixture) were evaluated using a central composite design (CCD). The regenerated biomass was analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) analysis. The effectiveness of the pretreatment was measured by glucose released after enzymatic hydrolysis using a cellulolytic complex produced by Penicillium echinulatum in untreated soybean hulls comparison (cellulolsic matrix). The hydrolyzate was used in optimum fermentation with C. shehatae HM 52.2. Optimal conditions were 75 °C, 165 minutes of incubation time, 57 % (mass fraction) of [bmim][Ac] and 12.5 % of solid. The FTIR analysis showed that soybean hulls had a loss in the crystallinity of its structure. The use of the enzyme complex in the biomass hydrolysis process achieved 92 % of the glucose release the cellulosic matrix was obtained and an ethanol conversion of glucose to yield 0.31 (g g-1).The changes in the structure of the regenerated biomass after treatment with ionic liquids 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ([bmim][CI]) or 1-butyl-3- methylimidazolium acetate ([bmim][Ac]) were also studied. The characterization was done by a combination of thermogravimetric analysis (TGA), Fourier transform infrared (FTIR) analysis, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The treatments were studied using different treatment times (2h and 6h), different temperatures (75 °C and 100 °C) and different IL concentration (50 % and 100 %). The results suggest that soybean hull has a higher loss of crystallinity than rice hull. The high recalcitrance of rice hull, due to silica present, may explain the low decrystallization this biomass. It was observed that the dissolution of the lignocellulosic biomass has undergone the influence of the type of biomass used and IL, temperature, time and ratio IL-water.

A gasolina comercial é formada por uma mistura de diversos hidrocarbonetos sendo que a fração aromática, conhecida como os BTX, e apresenta risco potencial a saúde humana. A gasolina comercial brasileira contém 24% de etanol, este aditivo pode interferir na degradação destes compostos que são mais recalcitrantes e tóxicos. Devido a característica hidrofóbica da gasolina os biossurfactantes, podem aumentar a disponibilidade destes poluentes, possibilitando maior taxa de biodegradação. O objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar uma população microbiana, isolada de locais contaminados por hidrocarbonetos, avaliando a produção de biossurfactantes e a degradação do etanol e fração BTX, presentes na gasolina comercial e gasolina pura. Foi realizado o isolamento e seleção preliminar dos microrganismos produtores de biossurfactantes (medidas de tensão superficial, IE 24% e teste colorimétrico) e avaliação do crescimento em gasolina e derivados (meio mineral e gasolina comercial, gasolina pura e fração BTX (P.A). A análise da degradação foi realizada por cromatografia gasosa. A produção de biossurfactantes foi verificada em diferentes meios de cultura e foi extraído e quantificado o ramnolipídeo produzido. Foram isolados 131 microrganismos, dois se destacaram dos demais. A cepa P. aeruginosa UFRGS38, produziu 5,9 g/L de ramnolipídeos, reduziu a medida de tensão superficial de 42,8 para 33,2 mN/m, obteve I.E 24% de 53 % e atingiu a CMC em 1,1 mg/L. O isolado B. vietnamiensis UFRGS62, degradou: 52% do etanol, 50% do benzeno, 48% do tolueno, 36% do m-xileno, 30% do p-xileno e 48% do o-xileno, em meio contendo, meio mineral, gasolina comercial e 0,2% de glicose. / The commercial gasoline is constituted by a mixture of many hydrocarbons, the aromatic fraction, known as BTX, presents risk to human health. The Brazilian commercial gasoline contains 24% of ethanol, this additive may interfere in the degradation of these compounds, that are recalcitrant and toxic. Due to gasoline hydrophobic characteristic, the biosurfactant can improve the biovailability of these pollutants, enhanced their biodegradation. The object of this research was to isolate and characterize the microbial population from hydrocarbon contaminated sites, making an assessment about the biosurfactant production and the degradation of ethanol and BTX fraction, components of commercial gasoline and regular gasoline. A screening was made to select biosurfactant producers (surface tension, IE 24% and colorimetric assay) and an assessment of the growing capacity in gasoline and derivates (mineral salts medium with commercial gasoline, regular gasoline and BTX (P.A). The degradation was determined by gas chromatography. Different culture mediums were screened for biosurfactant production. The rhamnolipid produced was extracted and quantified. From the 131 microorganisms obtained, two were chosen to the next experiments. P. aeruginosa UFRGS38 strain, showed yield of 5,9 g/L of rhamnolipid production, reduced the surface tension from 42,8 to 33,2 mN/m, the emulsifying capacity was 53 % and the CMC was 1,1 mg/L. B. vietnamiensis UFRGS62 strain degraded: 52% of the ethanol, 50% of the benzene, 48% of the toluene, 36% of the m-xylene, 30% of the p-xylene e 48% of the o-xylene, in mineral salts medium, containing commercial gasoline and 0,2% of glucose.

Nos últimos anos, é crescente a busca por tecnologias que permitam que a produção de álcool gerado a partir de fontes renováveis substitua os principais combustíveis utilizados atualmente, que são provenientes do petróleo. A utilização dos resíduos gerados a partir dos processos agrícolas, que são ricos em açúcares, é uma alternativa para a produção de bioetanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae. Os processos utilizados com esse fim, como a hidrólise ácida diluída, geram uma diversidade de açúcares (pentoses e hexoses), como glicose, manose, xilose e arabinose. Além dos açúcares, ocorre a geração de compostos tóxicos às células, como furfural, 5-hidroximetilfurfural (HMF), compostos fenólicos e ácidos orgânicos, e também alta pressão osmótica. Além disso, S. cerevisiae não é capaz de utilizar pentoses como fonte de carbono para fermentação, e a viabilidade econômica desse processo depende da conversão quase total de todos os açúcares a etanol. Com isso é necessário o uso de linhagens fermentadoras de pentoses e hexoses que sejam resistentes às toxinas geradas, para que o hidrolisado seja utilizado sem um processo prévio de destoxificação. Nesse trabalho, foi obtida por engenharia evolutiva uma linhagem de de S. cerevisiae resistente ao HMF, nomeada P6H9. Foi avaliada a indução da expressão gênica na presença de HMF e observou-se que os genes ADH7 E ARI1 são responsáveis pela resistência a esse composto. Também foi possível observar que as mudanças no metabolismo dessa levedura para destoxificação do meio não possibilitam o aumento na produção de etanol. Também foi obtida uma linhagem da levedura fermentadora de pentoses Wickerhamomyces anomalus resistente a furfural e HMF, nomeada WA-HF5,5. Foi possível definir a grande importância das enzimas álcool desidrogenases na destoxificação desses compostos. Finalmente, essas duas leveduras foram avaliadas quanto à capacidade de produção de etanol em hidrolisados lignocelulósicos de casca de soja e casca de arroz, isoladamente, ou em sistemas de co-cultivos em frascos agitados. As melhores produtividades em etanol foram apresentadas em hidrolisado de casca de arroz, e os cultivos foram escalonados para sistemas de biorreatores. Foi observado que o sistema de co-cultivo possui vantagens e grande potencial para a produção de etanol de segunda geração. / In recent years, there is a crescent interest for technologies that enable the production of alcohol originated from renewable sources, in replacement of the fossil fuels. The use of waste generated from agricultural processes, which are rich in sugars, is an alternative for the production of bioethanol by the yeast Saccharomyces cerevisiae. The processes used for this purpose, such as dilute acid hydrolysis, releases a diversity of sugars (pentoses and hexoses), such as glucose, mannose, xylose and arabinose. In addition to sugars, toxic compounds to cells are also generated, such as furfural, 5-hydroxymethylfurfural (HMF), phenolic compounds, organic acids, and also high osmotic pressure. The economic feasibility of the process depends of the complete conversion of major sugars present ih the medium to ethanol. As S. cerevisiae is not able to metabolize pentoses, it is necessary to use strains that ferment pentoses and hexoses to ethanol, which are resistant to the toxins formed, in order to the hydrolyzate be fermented without previous detoxification processes.In this work, a strain of S. cerevisiae resistant to HMF, named P6H9, was obtained by evolutionary engineering. It was observed that the ARI1 and ADH7 genes are responsible for HMF resistance. It was also observed that the detoxification process causes changes in the metabolism of this yeast. Because of that, it is not possible increase the ethanol production. A strain of the fermenting pentoses yeast Wickerhamomyces anomalus was also obtained by evolutionary engineering, that is resistant to furfural and HMF. This strain is named WA-HF5, 5. On physiological evaluations, it was clear that alcohol dehydrogenase activity possesses importance in furaldehydes detoxification. Finally, the ability of these two strains produce ethanol in lignocellulosic hydrolysates was investigated. Best yields of ethanol were presented in rice hull hydrolysate. It was observed that the co-culture system shows advantages and have potential for the production of second generation ethanol.

Resíduos lignocelulósicos agroindustriais são fontes abundantes e de baixo custo para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como xilitol e etanol. O presente trabalho teve como objetivo ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol mediante o cultivo de Candida guilliermondii e Spathaspora arborariae sobre hidrolisado de casca de soja (HCS). S. arborariae foi cultivada em biorreatores submersos sobre meio sintético e HCS, em condições anaeróbias (150 rpm) e microaerófilas (180 rpm e 0,33 vvm). Em meio sintético a cepa apresentou maior produtividade em etanol (0,22 g L-1 h-1) sob microaerofilia. Porém, quando cultivada sobre HCS o metabolismo foi altamente afetado. Verificou-se que a adição de cloreto de alumínio ao meio sintético não afetou a produção de biomassa e viabilidade celular. No entanto, há inibição celular com o aumento da pressão osmótica dos meios, sendo a sua tolerância máxima de 1390 mOsm kg-1. Em relação a C. guilliermondii, foi realizado o planejamento Plackett-Burman para determinar o efeito da suplementação do HCS sobre a produção de etanol. A suplementação do hidrolisado não se mostrou necessária. Um segundo planejamento experimental foi realizado para otimizar as condições de fermentação de temperatura, pH e concentração de inóculo. O ponto máximo de resposta foi em 28 °C, pH 5,0 e 109 UFC mL-1, respectivamente. Após foram realizados cultivos sobre HCS ácido-enzimático nas condições otimizadas, resultando em alta produtividade em etanol (1,4 g L- 1 h-1) com rendimento de 0,41 g g-1, representando 80,4 % de eficiência quando comparado com o rendimento teórico. / Lignocellulosic agro-industrial residues are abundant supplies of carbohydrates and a low cost substrate for the biotechnological production of compounds of high added value such as xylitol and ethanol. This study aimed at the investigation on the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of Candida guilliermondii and Spathaspora arborariae in soybean hull hydrolyzate (SHH). S. arborariae was cultivated in submerged bioreactors on SHH and semi-synthetic medium under anaerobiosis (150 rpm) and microaerobiosis conditions (0.33 vvm and 180 rpm). On semi-synthetic medium, the strain showed higher ethanol productivity (0.22 g L-1 h-1) under microaerobiosis. However, when grown on hydrolyzate metabolism was highly affected. It was found that concentrations up to 300 mg L-1 of aluminum chloride in semi-synthetic medium did not affect biomass production and cell viability. But increasing the osmotic pressure of the medium caused cellular inhibition, with maximum yeast tolerance of 1390 mOsm kg-1. Plackett-Burman design was performed to determine the effect of supplementation on the production of ethanol by C. guilliermondii on SHH. It was found that supplementation was not necessary. A second experimental design was carried out to optimize the fermentation conditions of temperature, pH and inoculum size. The best conditions were 28 °C, pH 5.0 and 109 CFU mL-1, respectively. Finally, cultivations in acid-enzymatic SHH under the optimized conditions were run, resulting in high volumetric productivity (1.4 L g-1 h-1), with ethanol yield of 0.41 g g-1, representing 80.4 % efficiency compared with the theoretical yield.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-12T14:22:59Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Raquel de Fátima Rodrigues de Souza.pdf: 1547705 bytes, checksum: 80b168407ef4011fda8617cf4017d799 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Raquel de Fátima Rodrigues de Souza.pdf: 1547705 bytes, checksum: 80b168407ef4011fda8617cf4017d799 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / FACEPE / A busca por uma fonte de energia que seja renovável e economicamente viável tem incentivado a pesquisa e inovação tecnológica para a utilização de resíduos como substrato que serão convertidos pelos micro-organismos em etanol. O objetivo deste trabalho foi produzir etanol a partir de hidrolisado enzimático do bagaço da cana-de-açúcar por leveduras isoladas do bioma amazônico. O bagaço foi submetido ao pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino. Foi realizada a caracterização do bagaço in natura e deslignificado. Os experimentos foram realizados em meio sintético contendo xilose como fonte de carbono, sendo as fermentações realizadas a 30°C e 120 rpm. Após o pré – tratamento houve aumento da celulose. Não foram observadas nas hidrólises enzimáticas diferenças significativas, para a eficiência em glicose, quando se variava a carga de sólidos, mas se fixava a carga enzimática. Mas houve diferença significativa para as eficiências em xilose. A carga de enzima de 10 FPU/ g de bagaço com carga de sólidos de 7,5 g (13%) foi escolhida para a fermentação por ter maior concentração de açúcares (celobiose, glicose, xilose) utilizando a menor carga enzimática. Dentre as leveduras utilizadas na fermentação de xilose em meio sintético (Spathaspora passalidarum: UFMG HMD 10.2; 14.2; 16.2 e 1.1; Candida shehatae: UFMG HM 51.3 e 52.2; Candida sp UFMG HMD 25.1; Spathaspora brasilienses UFMG HMD 19.3; Spathaspora suhii sp UFMG XMD 16.2 e Spathaspora roraimanensis UFMG XMD 23.2), a levedura S. passalidarum HM 14.2 foi a linhagem que apresentou a maior produção de etanol 16,01 g/L e maior produtividade 0,22 g/L.h. O rendimento da S. passalidarum HM 14.2 após 72 h de fermentação do hidrolisado enzimático foi de 0,32 g/g e a produtividade 0,34 g/L.h. S. passalidarum HMD 14.2 é a levedura indicada para testes complementares apresentando potencial de aplicabilidade na área industrial na produção de etanol de segunda geração.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-07T13:50:31Z No. of bitstreams: 2 2012-Tese-RicardoGuedes.pdf: 5625101 bytes, checksum: 599665f9de5d8a8891fba70c1ae86bf4 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T13:50:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2012-Tese-RicardoGuedes.pdf: 5625101 bytes, checksum: 599665f9de5d8a8891fba70c1ae86bf4 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-10-22 / O abuso do consumo do etanol e a ingestão insuficiente de antioxidantes são fatores externos que podem alterar a eletrofisiologia do cérebro. Estudos prévios demonstraram que a excitabilidade cerebral, relacionada com o fenômeno conhecido como depressão alastrante cortical (DAC), foi facilitada pelo consumo crônico de etanol, e o tratamento crônico com carotenóides atenuou esse efeito. Numa primeira etapa, investigou-se o efeito agudo da administração única de etanol (EtOH) sobre a DAC em ratos adultos e jovens previamente tratados (1 hora antes) com 10 μg/kg de astaxantina. Ratos Wistar machos (cinco grupos jovens e cinco adultos, 60 a 80 dias e 150 a 180 dias de idade respectivamente) receberam em duas gavagens com uma hora de intervalo, os seguintes tratamentos: grupos 1 e 2 receberam astaxantina na gavagem I combinada com EtOH (grupo 1) ou água (grupo 2) na gavagem II; os grupos 3 e 4 receberam óleo de oliva (o veículo no qual astaxantina foi dissolvido) na gavagem I combinado com EtOH (grupo 3) ou água (grupo 4) na gavagem II; grupo 5 recebeu água na gavagem I combinada com EtOH na gavagem II. A DAC foi registrada na superfície cortical por 4 horas. Comparado com os respectivos grupos controle água e óleo (grupos 2 e 4), o etanol em dose única (grupos 3 e 5) reduziu as velocidades de propagação da DAC e a astaxantina antagonizou esse efeito. Na segunda etapa, foi avaliado se outro antioxidante, não carotenoide (tocoferol), promoveria efeito similar à astaxantina. Os resultados comprovaram essa hipótese, indicando que a ação antagônica sobre o efeito do etanol na DAC não seria uma propriedade particular da astaxantina, mas provavelmente uma característica geral de moléculas antioxidantes. Em uma etapa final, o tema, no contexto da DAC, foi discutido em um artigo de revisão, que também faz parte do corpo desta tese.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3086_1.pdf: 1533597 bytes, checksum: aa5c5c8d570dd0cdd6beec72c6aa8bd4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O consumo de bebidas alcoólicas é um caso de freqüente abuso de drogas, que está associada com uma ampla variedade de distúrbios patológicos, afetando diversos órgãos inclusive o cérebro. Em estudo anterior a este, ficou demonstrado que, no cérebro em desenvolvimento o aporte de etanol facilita a propagação da depressão alastrante cortical (DAC), um fenômeno neural relacionado com a excitabilidade, presente em diversas espécies animais. Este efeito eletrofisiológico foi atenuado por um extrato etanólico de carotenóides de camarão (Litopenaeus vannamei). Foram investigados aqui os efeitos da astaxantina pura, o principal carotenóide encontrado no camarão, sobre a DAC. Ratos Wistar machos adultos foram tratados por gavagem, durante 18 dias, com 2,5, 10 e 90μg/kg/dia de astaxantina dissolvida em etanol. A DAC foi registrada na superfície cortical, entre um e três dias, após o final do tratamento. Quatro grupos tratados respectivamente apenas com etanol (3g/kg/d), água destilada e óleo de soja (com e sem astaxantina) foram também estudados para a comparação com os grupos etanol + astaxantina. Os ratos tratados com etanol demonstraram maiores velocidades de DAC (valores médios em mm/min, por hora de registro variando entre 4,08 ± 0.09 e 4.12 ± 0.16), comparados ao grupo água destilada (3,19 ± 0,13 e 3,27 ± 0,06). A adição de astaxantina ao etanol resultou em velocidades menores de DAC de maneira dose dependente, variando entre 3,68 ± 0,09 e 3,97 ± 0,22 para a dose de 2,5 μg⁄kg⁄d, entre 3,29 ± 0,09 e 3,32 ± 0,07 para a dose de 10 μg⁄kg⁄d e entre 2,89 ± 0,13 e 2,92 ± 0,11 para a dose de 90 μg⁄kg⁄d. As velocidades dos grupos óleo de soja (com e sem astaxantina) não foram estatisticamente diferentes do grupo 10μg/kg/d + etanol e grupo água destilada. Os resultados demonstraram o efeito antagônico da astaxantina, contrapondo-se à facilitação da propagação da DAC induzida por etanol. Provavelmente, as propriedades antioxidantes dos carotenóides estão envolvidas em tais efeitos

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3745_1.pdf: 1267758 bytes, checksum: b1183f728f07d6233a13cb671062c064 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho tem como objetivo analisar o impacto do crescimento do preço de etanol no preço do açúcar. Para tanto, utiliza-se a metodologia de Vetores Autoregressivos para identificar a relação de causalidade entre os preços do etanol e do açúcar. A expansão do etanol no Brasil é resultado de um aumento da demanda internacional pela commodity devido a questões ambientais, econômicas e geopolíticas. É resultado também do crescimento do consumo interno devido à introdução de veículos bicombustíveis na frota brasileira. O aumento da produção de etanol gerou uma competição com a produção do açúcar, que reduziu a disponibilidade da commodity, aumentando, desta forma, o preço de um dos alimentos essenciais na composição da cesta básica. Considerando ainda a grande representatividade da produção brasileira de açúcar no mercado mundial, um inflacionamento no preço dessa commodity devido à nova demanda de biocombustíveis pode resultar no aumento no preço do açúcar no mundo. Como resultado, foi encontrado uma relação de bicausalidade entre os preços do etanol e do açúcar. Entretanto, essa relação de foi de maior intensidade no preço do açúcar sobre o preço do álcool, sugerindo que o mercado de açúcar é consolidado e depende de fatores ligados ao mercado açucareiro. No longo prazo, os preços do açúcar e do álcool sofrem aumento com um choque no preço do petróleo, sugerindo uma dependência das oscilações dessa commodity internacional. Portanto, a criação do novo mercado de biocombustível demonstrou ser um fenômeno recente, e com isso, parece não afetar significativamente o mercado de açúcar

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7916_1.pdf: 1267758 bytes, checksum: b1183f728f07d6233a13cb671062c064 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho tem como objetivo analisar o impacto do crescimento do preço de etanol no preço do açúcar. Para tanto, utiliza-se a metodologia de Vetores Autoregressivos para identificar a relação de causalidade entre os preços do etanol e do açúcar. A expansão do etanol no Brasil é resultado de um aumento da demanda internacional pela commodity devido a questões ambientais, econômicas e geopolíticas. É resultado também do crescimento do consumo interno devido à introdução de veículos bicombustíveis na frota brasileira. O aumento da produção de etanol gerou uma competição com a produção do açúcar, que reduziu a disponibilidade da commodity, aumentando, desta forma, o preço de um dos alimentos essenciais na composição da cesta básica. Considerando ainda a grande representatividade da produção brasileira de açúcar no mercado mundial, um inflacionamento no preço dessa commodity devido à nova demanda de biocombustíveis pode resultar no aumento no preço do açúcar no mundo. Como resultado, foi encontrado uma relação de bicausalidade entre os preços do etanol e do açúcar. Entretanto, essa relação de foi de maior intensidade no preço do açúcar sobre o preço do álcool, sugerindo que o mercado de açúcar é consolidado e depende de fatores ligados ao mercado açucareiro. No longo prazo, os preços do açúcar e do álcool sofrem aumento com um choque no preço do petróleo, sugerindo uma dependência das oscilações dessa commodity internacional. Portanto, a criação do novo mercado de biocombustível demonstrou ser um fenômeno recente, e com isso, parece não afetar significativamente o mercado de açúcar