Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de lipase pelo fungo Myceliophthora sp F 2.1.4, por fermentação em estado sólido (FES), fermentação submersa (FS) e fermentação semi-sólida. Alguns testes foram realizados para a obtenção do meio nutricional que melhor proporciona a produção da lipase. Nas condições encontradas foi possível a obtenção de 21 U/mL de lipase na FES, enquanto que para a FS, a produção caiu bruscamente tendo conseguido somente 0,20 U/mL, indicando que a FES foi mais adequada para a produção de lipase por Myceliophthora sp F 2.1.4. As mesmas condições também foram testadas para a fermentação semi-sólida com o uso de buchas vegetais e, dessa forma, a produção enzimática voltou a aumentar com aproximadamente 9 U/mL. A caracterização parcial da lipase produzida pelo fungo Myceliophthora sp. F 2.1.4 por fermentação em estado sólido indicou que a enzima atua em seu máximo em pH entre 5,0 e 7,0 e a temperatura de 35ºC sendo estável entre 35 e 50ºC e em faixa de pH 4,0 e 9,0. A enzima foi sensível a SDS, Al 3+ e Hg 2+ e tolerante a etanol e metanol, solventes utilizados na produção de biodiesel. Quanto à especificidade aos substratos, a lipase apresentou atividade crescente com o aumento da cadeia acila dos substratos sintéticos, conseguindo atuar em substratos com cadeia superior a 10 carbonos, critério utilizado para classificar uma enzima como lipase. Além disso, ela atuou bem em todos os substratos naturais testados, mostrando sua eficiência para aplicações de digestão de óleos. A lipase foi imobilizada em alginato de cálcio e em quitosana sendo possível uma reutilização da enzima por 6 e 12 vezes consecutivas, respectivamente. Estes resultados mostram que as propriedades físico-químicas da lipase de Myceliophthora sp F 2.1.4 possuem um grande potencial para aplicações industriais / Abstract: This study aimed to evaluate the production of lipase by the fungi Myceliophthora sp F 2.1.4, by solid-state fermentation (SSF), submerged fermentation (SmF) and semisolid fermentation. Several tests were made in order to obtain the best nutritional media to lipase production. This conditions were tested for SSF, SmF and semisolid fermentation. The results of the tests showed that for SSF it was possible to obtain 21 U/mL of lipase. On the other hand, for SmF, the production declined brusquely having obtained only 0,20 U/mL, indicating that the SSF was more appropriate for the production of lipase by Myceliophthora sp F 2.1.4 than SmF. In addition, for semisolid fermentation, using loofa sponges, the enzymatic production increased again with approximately 9 U/mL. Partial characterization of lipase produced SSF showed that this enzyme has maximum activity in both pH between 5,0 and 7,0 and temperature of 35 ºC, being stable between 35 and 50 ºC and in range of pH 4,0 and 9,0. The enzyme was sensible to SDS, Al 3+ and Hg 2+ , and tolerant to ethanol and methanol, solvent used for biodiesel production. Regarding the substrate specificity, the tests proved that the enzyme studied seems to be a real lipase since it could act in long-chain substrate. Moreover, it acted effectively for all natural substrates tested, being efficient for applications of oil digestion. Lipase was immobilized in alginate of calcium and chitosan, with the possibility of reuse of 6 and 12 consecutive times, respectively. These results imply that the physicochemical properties of lipase produced by Myceliophthora sp F 2.1.4 make it a great potential for industrial applications / Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Banca: Maurício Boscolo / Banca: Humberto Márcio Santos Milagre / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-14Bitstream added on 2014-06-13T19:35:19Z : No. of bitstreams: 1 brito_rr_me_sjrp.pdf: 1134365 bytes, checksum: 26d1185f1d13b7287ff06f48193c634a (MD5) / A produção do biodiesel por meio da transesterificação enzimática, catalisada por lipases, tem a vantagem de gerar biodiesel de melhor qualidade devido à especificidade da catálise, e ainda permite a recuperação de um glicerol mais puro que pode ter diferentes aplicações. Entretanto, o uso da catálise enzimática no processo industrial de produção do biodiesel no Brasil ainda é inviável em função do alto custo das enzimas, requerendo desenvolvimento de tecnologias que reduzam o preço de produção e de aplicação desses biocatalisadores. Com base nestes aspectos, este trabalho teve como objetivo isolar e selecionar fungos filamentosos capazes de produzir lipases com atividade de transesterificação e aplicar estas enzimas na síntese do biodiesel, avaliando ainda as influências das condições de cultivo do microrganismo na produção das lipases. Dentre as 20 linhagens de fungos isoladas, duas apresentaram capacidade de produzir lipases com atividade de transesterificação quando cultivadas por fermentação em estado sólido (FES) em meio de bagaço de cana e farelo de soja (9:1). Nas condições empregadas, a linhagem Acremonium sp. ROG 2.1.9 apresentou atividade de transesterificação com rendimento de 1,5 g de ésteres·100g -1 de óleo de soja e atividade hidrolítica de 3,8 U·mL -1 quando avaliadas pelo método titulométrico e 0,8 U·mL -1 pelo método colorimétrico. Para determinar as condições favoráveis de fermentação, vários substratos foram testados para a cultura desse fungo e produção das lipases com atividade transesterificação, e aquele que proporcionou a maior atividade, utilizando o micélio imobilizado, foi a torta de algodão (sem adição de óleo), seguida pela mistura de bagaço de cana e farelo de soja (9:1) com rendimentos de 4,7 e 4,1 g de ésteres·100g -1 de óleo, respectivamente... / The production of biodiesel by enzymatic transesterification, catalyzed by lipase, has the advantage of produce better quality biodiesel, due to its high specificity and still allows recovery of a purer glycerol which can have several destinations. However, the use of enzymatic catalysis in an industrial production of biodiesel in Brazil is not feasible yet to the high cost of these enzymes, requiring development of technologies that reduce the cost of production and application. Based on these aspects, this study aimed to isolate and select filamentous fungi capable of producing lipase with transesterification activity and apply these enzymes in the synthesis of biodiesel, still evaluating the influences of culture conditions of the microorganism in the production of lipases. Among the 20 strains of fungi isolated, two had the ability to produce lipases with transesterification activity when grown by solid state fermentation (SSF) in the middle of sugarcane bagasse and soybean meal (9:1). Under these conditions employed the strain Acremonium sp. ROG 2.1.9 showed transesterification activity with a yield of 1.5 g of 100g -1 · esters of soybean oil and hydrolytic activity of 3.8 U · mL -1 when measured by titrimetric method and 0.8 U· ml -1 by colorimetric method, respectively. To determine favorable conditions of fermentation, various substrates were tested for the culture of this fungus and production of lipases with transesterification activity, and one that yielded the highest transesterification activity, using immobilized mycelia, was cottonseed meal (without added oil), followed by mixture of sugarcane bagasse and soybean meal (9:1) with yields of 4.7 and 4.1 g of esters · 100g -1 oil, respectively. Using the mixture of mycelium immobilized on sugarcane bagasse and soybean meal (9:1), were also evaluated nine solutions with different nitrogen... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-08Bitstream added on 2014-06-13T19:55:54Z : No. of bitstreams: 1 franco_fc_me_sjrp_parcial.pdf: 199075 bytes, checksum: 630b1fc6089407a1736a05e73e9855d8 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-28T16:08:51Z: franco_fc_me_sjrp_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-28T16:09:57Z : No. of bitstreams: 1 000642546.pdf: 1115303 bytes, checksum: d6482c2b3feea0fdfa2ba3efcc7c1cc9 (MD5) / A xilanase de Thermoascus aurantiacus codificada pelo gene xynA é uma enzima termofílica com uma promissora aplicação industrial. Neste trabalho, foi realizada a clonagem desse gene, que foi isolado pela técnica de RT-PCR, seguido de expressão heteróloga em Pichia pastoris. Realizada a caracterização da enzima nativa no extrato bruto do fungo filamentoso assim como da enzima recombinante antes e depois da purificação parcial, a qual foi realizada pelo processo de troca iônica. A atividade ótima das enzimas foi em pH 5,0 e as mesmas foram estáveis diante de ampla faixa de pH (3,5- 10,5, por 24h). Em relação à temperatura ótima e termoestabilidade houve algumas diferenças entre as três condições da xilanase. A xilanase nativa apresentou-se mais ativa a 75°C sendo estável na faixa de 35°C a 75°C após 1 hora de incubação, a xilanase recombinante antes e depois do processo de purificação apresentou temperatura ótima em 60°C, no entanto antes da purificação permaneceu estável entre 35°C e 80°C, e após a purificação entre 35°C e 65°C, em ambos os casos após a incubação por 1 hora. Esse foi o primeiro relato de expressão do gene xynA em P. pastoris. Com a purificação da enzima recombinante serão viabilizados estudos estruturais que requerem grandes quantidades da enzima. Além disso as características observadas de XynA em nossas análises mostraram-se bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados permitirão então outros estudos para adequação a aplicação dessa xilanase em processos industriais / A xilanase de Thermoascus aurantiacus codificada pelo gene xynA é uma enzima termofílica com uma promissora aplicação industrial. Neste trabalho, foi realizada a clonagem desse gene, que foi isolado pela técnica de RT-PCR, seguido de expressão heteróloga em Pichia pastoris. Realizada a caracterização da enzima nativa no extrato bruto do fungo filamentoso assim como da enzima recombinante antes e depois da purificação parcial, a qual foi realizada pelo processo de troca iônica. A atividade ótima das enzimas foi em pH 5,0 e as mesmas foram estáveis diante de ampla faixa de pH (3,5- 10,5, por 24h). Em relação à temperatura ótima e termoestabilidade houve algumas diferenças entre as três condições da xilanase. A xilanase nativa apresentou-se mais ativa a 75°C sendo estável na faixa de 35°C a 75°C após 1 hora de incubação, a xilanase recombinante antes e depois do processo de purificação apresentou temperatura ótima em 60°C, no entanto antes da purificação permaneceu estável entre 35°C e 80°C, e após a purificação entre 35°C e 65°C, em ambos os casos após a incubação por 1 hora. Esse foi o primeiro relato de expressão do gene xynA em P. pastoris. Com a purificação da enzima recombinante serão viabilizados estudos estruturais que requerem grandes quantidades da enzima. Além disso as características observadas de XynA em nossas análises mostraram-se bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados permitirão então outros estudos para adequação a aplicação dessa xilanase em processos industriais

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:16:35Z : No. of bitstreams: 1 bonine_bm_me_sjrp_parcial.pdf: 271271 bytes, checksum: a1a16a6b184f1569caadb05be1e3b280 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-28T16:08:49Z: bonine_bm_me_sjrp_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-28T16:09:56Z : No. of bitstreams: 1 000642594.pdf: 1254537 bytes, checksum: 109e6be54bdab2844575258370f4fad1 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de lipase pelo fungo Myceliophthora sp F 2.1.4, por fermentação em estado sólido (FES), fermentação submersa (FS) e fermentação semi-sólida. Alguns testes foram realizados para a obtenção do meio nutricional que melhor proporciona a produção da lipase. Nas condições encontradas foi possível a obtenção de 21 U/mL de lipase na FES, enquanto que para a FS, a produção caiu bruscamente tendo conseguido somente 0,20 U/mL, indicando que a FES foi mais adequada para a produção de lipase por Myceliophthora sp F 2.1.4. As mesmas condições também foram testadas para a fermentação semi-sólida com o uso de buchas vegetais e, dessa forma, a produção enzimática voltou a aumentar com aproximadamente 9 U/mL. A caracterização parcial da lipase produzida pelo fungo Myceliophthora sp. F 2.1.4 por fermentação em estado sólido indicou que a enzima atua em seu máximo em pH entre 5,0 e 7,0 e a temperatura de 35ºC sendo estável entre 35 e 50ºC e em faixa de pH 4,0 e 9,0. A enzima foi sensível a SDS, Al 3+ e Hg 2+ e tolerante a etanol e metanol, solventes utilizados na produção de biodiesel. Quanto à especificidade aos substratos, a lipase apresentou atividade crescente com o aumento da cadeia acila dos substratos sintéticos, conseguindo atuar em substratos com cadeia superior a 10 carbonos, critério utilizado para classificar uma enzima como lipase. Além disso, ela atuou bem em todos os substratos naturais testados, mostrando sua eficiência para aplicações de digestão de óleos. A lipase foi imobilizada em alginato de cálcio e em quitosana sendo possível uma reutilização da enzima por 6 e 12 vezes consecutivas, respectivamente. Estes resultados mostram que as propriedades físico-químicas da lipase de Myceliophthora sp F 2.1.4 possuem um grande potencial para aplicações industriais / This study aimed to evaluate the production of lipase by the fungi Myceliophthora sp F 2.1.4, by solid-state fermentation (SSF), submerged fermentation (SmF) and semisolid fermentation. Several tests were made in order to obtain the best nutritional media to lipase production. This conditions were tested for SSF, SmF and semisolid fermentation. The results of the tests showed that for SSF it was possible to obtain 21 U/mL of lipase. On the other hand, for SmF, the production declined brusquely having obtained only 0,20 U/mL, indicating that the SSF was more appropriate for the production of lipase by Myceliophthora sp F 2.1.4 than SmF. In addition, for semisolid fermentation, using loofa sponges, the enzymatic production increased again with approximately 9 U/mL. Partial characterization of lipase produced SSF showed that this enzyme has maximum activity in both pH between 5,0 and 7,0 and temperature of 35 ºC, being stable between 35 and 50 ºC and in range of pH 4,0 and 9,0. The enzyme was sensible to SDS, Al 3+ and Hg 2+ , and tolerant to ethanol and methanol, solvent used for biodiesel production. Regarding the substrate specificity, the tests proved that the enzyme studied seems to be a real lipase since it could act in long-chain substrate. Moreover, it acted effectively for all natural substrates tested, being efficient for applications of oil digestion. Lipase was immobilized in alginate of calcium and chitosan, with the possibility of reuse of 6 and 12 consecutive times, respectively. These results imply that the physicochemical properties of lipase produced by Myceliophthora sp F 2.1.4 make it a great potential for industrial applications

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-23Bitstream added on 2014-06-13T19:14:43Z : No. of bitstreams: 1 zanchetta_a_me_sjrp.pdf: 809199 bytes, checksum: 95681c0db779d8f8c76077b27ca4f9e6 (MD5) / O aumento no consumo de combustíveis fósseis e a crescente preocupação ambiental multiplicaram o interesse por tecnologias limpas e de baixo custo, para a obtenção de produtos de valor agregado para as indústrias química, energética e de alimentos. Neste contexto, as enzimas tem sido importantes ferramentas em diversos processos, principalmente no que diz respeito à produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. Neste trabalho foi avaliado o perfil de produção enzimática dos fungos termofílicos Chaetomium sp. N13, Humicola grisea var. thermoidea e Thermomucor indicae-seudaticae N31 por fermentação em estado sólido (FES) e fermentação submersa (FSm) em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1, 1:9 ou 9:1), palha de milho e farelo de trigo (9:1), palha de milho e cevada (9:1), cevada e farelo de trigo (9:1) e, somente farelo de trigo como substratos. No processo de fermentação em estado sólido, a maior produção de xilanase (1569,4 U/g ou 78,5 U/mL) foi obtida por Chaetomium sp. N13 em 240h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). O fungo Humicola grisea var. thermoidea foi o melhor produtor de CMCase (232,8 U/g ou 11,6 U/mL), avicelase (18,1 U/g ou 0,9 U/mL) e beta-glicosidase (124,9 U/g ou 6,2 U/mL) em 240h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1), 192h de cultivo em cevada e farelo de trigo (9:1) e 288h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:9), respectivamente. No processo de fermentação submersa, a maior produção de xilanase (35,4 U/mL) foi obtida por Chaetomium sp. N13 em 96h de cultivo em palha de milho e cevada (9:1). O fungo Humicola grisea var. thermoidea foi o melhor produtor de CMCase (6,4 U/mL) e beta-glicosidase (1,4 U/mL) em 120h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). As produções de avicelase, por Chaetomium... / The increase in the consumption of fossil fuels and the growing environmental concern have increased the interest in clean and low-cost technologies for the obtaining of added value products for chemical, energy and food industries. In this context enzymes have been important tools in several processes, especially regarding to the production of ethanol from lignocellulosic material. This study the profile of enzyme production of the thermophilic fungi Chaetomium sp. N13, Humicola grisea var. thermoidea and Thermomucor indicae-seudaticae N31 by solid state fermentation (SSF) and submerged fermentation (SF) on sugar cane bagasse and wheat bran (1:1, 1:9 or 9:1), maize straw and wheat bran (9:1), straw of maize and barley (9:1), barley and wheat bran (9:1) and only wheat bran as substrates were evaluated. By SSF, the largest production of xylanase (1569,4 U/g or 78.5 U/mL) was obtained by Chaetomium sp. N13 at 240h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1). The fungus Humicola grisea var. thermoidea was the best producer of CMCase (232.8 U/g or 11.6 U/mL), avicelase (18.1 U/g or 0.9 U/mL) and beta-glucosidase (124.9 U/g or 6.2 U/mL) at 240h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1), 192h of cultivation in barley and wheat bran (9:1) and 288h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:9), respectively. By SF, the largest production of xylanase (35.4 U/mL) was obtained by Chaetomium sp. N13 at 96h of cultivation in straw of maize and barley (9:1). The fungus Humicola grisea var. thermoidea was the best producer of CMCase (6.4 U/mL) and beta-glucosidase (1.4 U/mL) at 120h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1). The productions of avicelase by Chaetomium sp. N13 and Themomucor indicae-seudaticae N31 were similar. The saccharification of sugarcane... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-23Bitstream added on 2014-06-13T19:38:02Z : No. of bitstreams: 1 borges_jp_me_sjrp.pdf: 1239519 bytes, checksum: b05122cb2dbb9a8eb0dad7907a74977a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O biodiesel é uma alternativa ao diesel convencional que pode ser produzido a partir da reação de transesterificação entre triglicerídeos presentes em óleos vegetais ou gordura animal e alcoóis, como o metanol ou etanol. Uma rota promissora desta reação é a catálise enzimática, utilizando lipases. Este trabalho teve objetivo de selecionar cepas fúngicas com capacidade de produzir enzimas lipolíticas com propriedade de transesterificação e a imobilização destas enzimas para produção de biodiesel etílico. Para selecionar as linhagens com atividade lipolítica, foram realizados zimogramas com corante Rodamina B. Foram selecionadas três cepas fúngicas termofílicas e dezoito mesofílicas. As atividades hidrolíticas das linhagens fúngicas selecionadas foram comfirmadas com substrato cromogênico, p-nitrofenil palmitato (pNPP). As linhagens pré-selecionadas foram submetidas ao teste de transesterificação com óleo de soja e etanol, e os produtos desta reação foram analisados por GC-FID. Uma cepa fúngica identificada como Acremonium sp P24 foi selecionada para dar continuidade ao trabalho. A lipase bruta produzida a partir do bagaço de cana de açúcar foi concentrada por ultrafiltração e apresentou atividade hidrolítica ótima a 35ºC. O processo de imobilização mais eficiente para a realização de síntese foi aquele em que se utilizou as hifas do fungo Acremonium sp P24 crescidas no próprio farelo de trigo como suporte. A análise de variância para os experimentos mostrou que entre as variáveis estudadas (temperatura de reação, razão molar óleo/álcool, concentração enzimática e razão v/v óleo/hexano), somente a concentração enzimática como variável significativa e indicou a concentração de 10 % de hifas imobilizadas... / Biodiesel is an alternative to conventional diesel, which can be produced from the transesterification reaction of triglycerides found in vegetable oils or animal fat and alcohols such as methanol or ethanol. A promising route to this reaction is the enzymatic catalysis using lipases. This work aimed at selecting fungal strains capable of producing lipolytic enzymes with property of transesterification and immobilization of such enzymes for the production of ethylic biodiesel. In order to select strains with lipolytic activity, zymograms using dye Rhodamine B were performed. Three thermophilic and eighteen mesophilic fungal strains were selected. The hydrolytic activities of the selected fungal strains were confirmed by using chromogenic substrate p-nitrophenyl palmitate (pNPP). The pre-selected strains were then submitted to transesterification test with ethanol and soybean oil, and the products of such a reaction were analyzed by GC-FID. Only the fungal strain identified as Acremonium sp P24 was selected to carry out the work. The crude lipase produced from sugar cane bagasse was concentrated by ultrafiltration and showed optimal hydrolytic activity at 35°C. The most efficient immobilization process in order to carry out synthesis was the one in which hyphae of the fungus Acremonium sp P24 was used, they grown on wheat bran as support. Analysis of variance for the experiments showed that among the studied variables (reaction temperature, molar ratio of oil/alcohol, enzyme concentration and ratio v/v oil/hexane), only the enzymatic concentration as a significant variable and indicated a concentration of 10% of immobilized hyphae as an optimum point. However, experimentally speaking, the best biodiesel yield was 15.95%, using 7.75% immobilized hyphae, at 31.25°C, with 1:7.5 oil/alcohol molar ratio... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: Adriane Maria Ferreira Milagres / Banca: Maurício Boscolo / Resumo: O aumento no consumo de combustíveis fósseis e a crescente preocupação ambiental multiplicaram o interesse por tecnologias limpas e de baixo custo, para a obtenção de produtos de valor agregado para as indústrias química, energética e de alimentos. Neste contexto, as enzimas tem sido importantes ferramentas em diversos processos, principalmente no que diz respeito à produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. Neste trabalho foi avaliado o perfil de produção enzimática dos fungos termofílicos Chaetomium sp. N13, Humicola grisea var. thermoidea e Thermomucor indicae-seudaticae N31 por fermentação em estado sólido (FES) e fermentação submersa (FSm) em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1, 1:9 ou 9:1), palha de milho e farelo de trigo (9:1), palha de milho e cevada (9:1), cevada e farelo de trigo (9:1) e, somente farelo de trigo como substratos. No processo de fermentação em estado sólido, a maior produção de xilanase (1569,4 U/g ou 78,5 U/mL) foi obtida por Chaetomium sp. N13 em 240h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). O fungo Humicola grisea var. thermoidea foi o melhor produtor de CMCase (232,8 U/g ou 11,6 U/mL), avicelase (18,1 U/g ou 0,9 U/mL) e beta-glicosidase (124,9 U/g ou 6,2 U/mL) em 240h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1), 192h de cultivo em cevada e farelo de trigo (9:1) e 288h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:9), respectivamente. No processo de fermentação submersa, a maior produção de xilanase (35,4 U/mL) foi obtida por Chaetomium sp. N13 em 96h de cultivo em palha de milho e cevada (9:1). O fungo Humicola grisea var. thermoidea foi o melhor produtor de CMCase (6,4 U/mL) e beta-glicosidase (1,4 U/mL) em 120h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). As produções de avicelase, por Chaetomium... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increase in the consumption of fossil fuels and the growing environmental concern have increased the interest in clean and low-cost technologies for the obtaining of added value products for chemical, energy and food industries. In this context enzymes have been important tools in several processes, especially regarding to the production of ethanol from lignocellulosic material. This study the profile of enzyme production of the thermophilic fungi Chaetomium sp. N13, Humicola grisea var. thermoidea and Thermomucor indicae-seudaticae N31 by solid state fermentation (SSF) and submerged fermentation (SF) on sugar cane bagasse and wheat bran (1:1, 1:9 or 9:1), maize straw and wheat bran (9:1), straw of maize and barley (9:1), barley and wheat bran (9:1) and only wheat bran as substrates were evaluated. By SSF, the largest production of xylanase (1569,4 U/g or 78.5 U/mL) was obtained by Chaetomium sp. N13 at 240h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1). The fungus Humicola grisea var. thermoidea was the best producer of CMCase (232.8 U/g or 11.6 U/mL), avicelase (18.1 U/g or 0.9 U/mL) and beta-glucosidase (124.9 U/g or 6.2 U/mL) at 240h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1), 192h of cultivation in barley and wheat bran (9:1) and 288h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:9), respectively. By SF, the largest production of xylanase (35.4 U/mL) was obtained by Chaetomium sp. N13 at 96h of cultivation in straw of maize and barley (9:1). The fungus Humicola grisea var. thermoidea was the best producer of CMCase (6.4 U/mL) and beta-glucosidase (1.4 U/mL) at 120h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1). The productions of avicelase by Chaetomium sp. N13 and Themomucor indicae-seudaticae N31 were similar. The saccharification of sugarcane... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eleni Gomes / Banca: José Geraldo Nery / Banca: Adriano Aguiar Mendes / Resumo: A produção do biodiesel por meio da transesterificação enzimática, catalisada por lipases, tem a vantagem de gerar biodiesel de melhor qualidade devido à especificidade da catálise, e ainda permite a recuperação de um glicerol mais puro que pode ter diferentes aplicações. Entretanto, o uso da catálise enzimática no processo industrial de produção do biodiesel no Brasil ainda é inviável em função do alto custo das enzimas, requerendo desenvolvimento de tecnologias que reduzam o preço de produção e de aplicação desses biocatalisadores. Com base nestes aspectos, este trabalho teve como objetivo isolar e selecionar fungos filamentosos capazes de produzir lipases com atividade de transesterificação e aplicar estas enzimas na síntese do biodiesel, avaliando ainda as influências das condições de cultivo do microrganismo na produção das lipases. Dentre as 20 linhagens de fungos isoladas, duas apresentaram capacidade de produzir lipases com atividade de transesterificação quando cultivadas por fermentação em estado sólido (FES) em meio de bagaço de cana e farelo de soja (9:1). Nas condições empregadas, a linhagem Acremonium sp. ROG 2.1.9 apresentou atividade de transesterificação com rendimento de 1,5 g de ésteres·100g -1 de óleo de soja e atividade hidrolítica de 3,8 U·mL -1 quando avaliadas pelo método titulométrico e 0,8 U·mL -1 pelo método colorimétrico. Para determinar as condições favoráveis de fermentação, vários substratos foram testados para a cultura desse fungo e produção das lipases com atividade transesterificação, e aquele que proporcionou a maior atividade, utilizando o micélio imobilizado, foi a torta de algodão (sem adição de óleo), seguida pela mistura de bagaço de cana e farelo de soja (9:1) com rendimentos de 4,7 e 4,1 g de ésteres·100g -1 de óleo, respectivamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The production of biodiesel by enzymatic transesterification, catalyzed by lipase, has the advantage of produce better quality biodiesel, due to its high specificity and still allows recovery of a purer glycerol which can have several destinations. However, the use of enzymatic catalysis in an industrial production of biodiesel in Brazil is not feasible yet to the high cost of these enzymes, requiring development of technologies that reduce the cost of production and application. Based on these aspects, this study aimed to isolate and select filamentous fungi capable of producing lipase with transesterification activity and apply these enzymes in the synthesis of biodiesel, still evaluating the influences of culture conditions of the microorganism in the production of lipases. Among the 20 strains of fungi isolated, two had the ability to produce lipases with transesterification activity when grown by solid state fermentation (SSF) in the middle of sugarcane bagasse and soybean meal (9:1). Under these conditions employed the strain Acremonium sp. ROG 2.1.9 showed transesterification activity with a yield of 1.5 g of 100g -1 · esters of soybean oil and hydrolytic activity of 3.8 U · mL -1 when measured by titrimetric method and 0.8 U· ml -1 by colorimetric method, respectively. To determine favorable conditions of fermentation, various substrates were tested for the culture of this fungus and production of lipases with transesterification activity, and one that yielded the highest transesterification activity, using immobilized mycelia, was cottonseed meal (without added oil), followed by mixture of sugarcane bagasse and soybean meal (9:1) with yields of 4.7 and 4.1 g of esters · 100g -1 oil, respectively. Using the mixture of mycelium immobilized on sugarcane bagasse and soybean meal (9:1), were also evaluated nine solutions with different nitrogen... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Molecular, 2012. / Submitted by Gomes Neide (neide@bce.unb.br) on 2014-07-03T16:05:56Z No. of bitstreams: 1 2012_BrunoBenolielRocha.pdf: 6758229 bytes, checksum: 54ff8a4fee8a06cc51e9b37706664923 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-07-07T11:26:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_BrunoBenolielRocha.pdf: 6758229 bytes, checksum: 54ff8a4fee8a06cc51e9b37706664923 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-07T11:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_BrunoBenolielRocha.pdf: 6758229 bytes, checksum: 54ff8a4fee8a06cc51e9b37706664923 (MD5) / O Brasil é um grande produtor de resíduos agroindustriais, como o bagaço de cana. Esse substrato poderia ser usado como matéria-prima para produção microbiana de celulases com a finalidade de desenvolver processos sustentáveis como a produção de etanol de segunda geração. Para isso, este trabalho teve como objetivo a triagem de cepas fúngicas isoladas do Cerrado brasileiro com atividades celulolíticas. Entre os 13 isolados analisados o Trichoderma harzianum (L04) foi identificado como um promissor candidato para a produção de celulase quando cultivado em bagaço de cana in natura. A linhagem L04 revelou um complexo celulolítico bem equilibrado, apresentando uma rápida cinética de produção de endoglucanases, exoglucanases e β-glucosidases, obtendo valores máximos de atividades de 4022 UL - 1 (72 h), 1228 UL - 1 (120 h) e 1968 UL - 1 (48 h), respectivamente. Cerca de 60 % de rendimento de glicose foram obtidos a partir do bagaço de cana após 18 horas de hidrólise. Esta nova linhagem representa um candidato em potencial para a produção de celulases utilizando bagaço de cana como fonte de carbono. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is a major producer of agro-industrial residues, such as sugarcane bagasse, which could be used as raw material for microbial production of cellulases as an important strategy for the development of sustainable processes of second generation ethanol production. For this purpose, this work aimed at screening for glycosyl hydrolase activities of fungal strains isolated from the Brazilian Cerrado. Among 13 isolates, a Trichoderma harzianum strain (L04) was identified as a promising candidate for cellulase production when cultured on in natura sugarcane bagasse. Strain L04 revealed a well-balanced cellulolytic complex, presenting fast kinetic production of endoglucanases, exoglucanases and β-glucosidases, achieving 4,022, U.L-1 (72 h), 1,228 U.L-1 (120 h) and 1,968 U.L-1 (48 h) as the highest activities, respectively. About 60% glucose yields were obtained from sugarcane bagasse after 18 hours hydrolysis. This new strain represents a potential candidate for on-site enzyme production using sugarcane bagasse as carbon source.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2015-02-06T13:03:02Z No. of bitstreams: 1 2014_KleberVânioGomesBarros.pdf: 1798973 bytes, checksum: d4bbf2bd5af07663a0994e98cdd68737 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-02-20T18:50:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_KleberVânioGomesBarros.pdf: 1798973 bytes, checksum: d4bbf2bd5af07663a0994e98cdd68737 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T18:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_KleberVânioGomesBarros.pdf: 1798973 bytes, checksum: d4bbf2bd5af07663a0994e98cdd68737 (MD5) / O desenvolvimento de metologias que permitam a purificação de biomoléculas de interesse industral é alvo de estudo devido sua importância comercial. Foi avaliada a purificação de proteases produzidas pelos fungos isolados do Cerrado, Penicillium fellutanum e Penicillium restrictum por extração líquido-líquido em sistema de duas fases aquosas (ATPS), composto por polietilenoglicol (PEG) e poliacrilato de sódio (NaPA). As duas fases no ATPS NaPA/PEG foram formadas através da mistura dos polímeros com um sal (NaCl) e caldo fermentado de P. fellutanum ou P. restrictum. Para os sistemas formados com o caldo fermentado de P. restrictum foram estudados o efeito da massa molar de PEG (2000, 4000 e 6000 g.mol-1), concentração de PEG (4, 6, 8 e 10% p/p), concentração de NaPA (4, 6, 8, 10, 15 e 20% p/p) e concentração do caldo fermentado (25, 35 e 45% p/p) na partição da enzima a 25 °C. Os valores do coeficiente de partição (K) obtidos variavam de 0,06 a 37,73, mostrando a versatilidade do método para a purificação da biomolécula sob investigação. Na maioria dos sistemas analisados conseguiu-se a partição da biomolécula de interesse para a fase oposta àquela das proteínas totais, proporcionando assim efetiva purificação da enzima. O maior K (partição preferencial na fase rica PEG) foi obtido usando-se: concentração de NaPA igual a 20% p/p, concentração de PEG 2000gmol-1 igual a 4% p/p e concentração de caldo fermentado igual a 45% p/p. Para grande número dos sistemas analisados foram obtidos elevados valores referentes ao balanço de massa (BM) indicando a estabilidade da enzima em relação aos componentes do sistema. Diversos sistemas analisados apresentaram elevados níveis de rendimentos (η) – alguns acima de 90%. Para os sistemas formados com o caldo fermentado de P. fellutanum foram analisados o efeito da massa molar de PEG (2000, 4000 e 6000 g.mol-1), a concentração de PEG (3, 6, 8 e 10 % p/p) e a concentração de NaPA (6, 8, e 10 % p/p) sobre o coeficiente de partição (K) a 25°C. Também foi analisada a influência da concentração de Na2SO4 (5, 10 e 15% p/p) na reextração da enzima. Os valores do coeficiente de partição K obtidos variaram de 1,21 até 77,51. A partição na fase superior foi maior em sistemas com maior concentração de NaPA, maior massa molar de PEG e menor concentração de PEG. Usando a estratégia de reextração foi possível direcionar a partição da protease para a fase oposta às demais proteínas, proporcionando assim uma etapa de prépurificação da biomolécula. Os resultados obtidos através dos APTS NaPA/PEG e posterior reextração com Na2SO4 demonstraram as potencialidades do método no processo de prépurificação de proteases a partir dos caldos fermentados de P. restrictum e P. fellutanum. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The development of metologias allowing purification of biomolecules of industrial interest is target of study because of its commercial importance. The partition of proteases produced by fungi of the Brazilian Cerrado, Penicillium fellutanum and Penicillium restrictum, in aqueous two-phase system (ATPS) composed of polyethylene glycol (PEG) and sodium polyacrylate (NaPA) was evaluated. The two phases in ATPS NaPA/PEG were formed by mixing the polymers with a salt (NaCl) and fermented broth of P. fellutanum or P. restrictum. For those systems formed with fermented broth of P. restrictum were studied the effect of molecular size of PEG (2000, 4000 and 6000 g.mol-1), PEG concentration (4, 6, 8 and 10% w/w), concentration NaPA (4, 6, 8, 10, 15 and 20% w/w) and fermented broth concentration (25, 35 and 45% w/w) in partitioning of enzyme at 25°C. The values of partition coefficient (K) obtained varied from 0.064 to 37.73, showing the versatility of the method for the purification of the biomolecule under investigation. In most systems examined it was achieved the partition of biomolecule in the opposite phase to that of total proteins and thus provide effective enzyme purification. The highest K (preferential partitioning in PEG-rich phase) was obtained using: 20% w/w of NaPA concentration, 4% w/w of PEG 2000 g.mol-1 and 45% w/w of broth concentration. For large number of systems analyzed, high values of BM were obtained indicating the stability of the enzyme in relation to system components. Several systems analyzed showed high levels of yield (η) - some over 90%. For those systems formed with the fermented broth of P. fellutanum were analysed the effect of molecular size of PEG (2000, 4000 and 6000 g.mol-1), PEG concentration (3, 6, 8 and 10% w/w) and NaPA concentration (6, 8, and 10% w/w) over the partition coefficient (K) at 25°C. It was also analyzed the influence of Na2SO4 concentration (5, 10 and 15% w/w) in the re-extraction of the enzyme. The values of partition coefficient K obtained ranged from 1.21 to 77.51. The partition in the upper layer was greater in systems with higher NaPA concentration, higher PEG molecular weight and lower PEG concentration. By using the re-extraction strategy it was possible to partition the target protease to the opposite phase to the other proteins, thereby providing a pre-purification step of the biomolecule. The results obtained by ATPS NaPA/PEG/NaCl and subsequent re-extraction with Na2SO4 demonstrated the potential of this method in the pre-purification of proteases from the fermentation broth of P. restrictum and P. fellutanum.