Made available in DSpace on 2017-05-12T14:36:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissetaccao_ jaina convertido encadernadora.pdf: 2928797 bytes, checksum: 85949e85bf169f2b4b0fd1a4a31a60bf (MD5) Previous issue date: 2015-12-08 / The! xylanolytic! complex! is! formed! by! a! group! of! enzymes! capable! of! acting! on! multiple!binding!sites!in!the!chain!of!xylan,!hemicellulose!one!found!in!plant!cell!walls! and! to! degrade! it! into! Xylooligosaccharides,! xilotrioses,! xilobioses! and! xylose.! The! endoI1,4IβIxylanases! (1,4IβIDIxylan!xylanohydrolasen!EC!3.2.1.8),!which!hydrolyze! the! xylan! backbone! randomly,! producing! a! mixture! of! xylooligosaccharidesn! βI xylosidases!(EC!3.2.1.37)!which!hydrolyze!only!xylan!short!chains,!releasing!xylosen! Acetyl! xylan! esterases! (EC! 3.1.1.72)! which! hydrolyse! acetate! groups! of! the! main! chain!and!αILIarabinofuranosidases!(EC!3.2.1.55)!which!hydrolyse!arabinofuranose! side!chains.!In!recent!decades,!interest!in!microbial!xylanase!has!increased!because! of! its! potential! for! biotechnological! applications:! they! have! been! used! in! various! industrial!sectors,!including:!the!supplementation!of!feed!monogastric!animalsn!in!the! preIbleaching!of!pulp!and!paper!pulpn!the!saccharification!of!lignocellulosic!biomass,! in!the!textile!industry,!in!baking!and!clarification!of!juices!and!wines.!In!this!context,! this!study!aimed!to!purify!and!characterize!biochemically!the!xylanaseII!of!the!fungus! Penicillium#crustosum!using!corn!stover!as!inducer!source!in!liquid!culture,!and!their! biotechnological!applications.!The! xylanaseII! of!P.# crustosum!was!purified! from! the! crude!extract!obtained! from! stationary! liquid!culture!supplemented!with!corn! stover! 2%.! After! three! chromatographic! columns! (DEAE,! CMISephadex! and! filtration! column! Sephadex! GI75)! the! enzyme! exhibited! homogeneity! and! presented! a! molecular!mass!of!23.44!kDa!single!band.!The!xylanaseII!exhibited!optimum!pH!5.0! and! stability! in! the! pH! range! from! 4.0! to! 7.0.! The! optimum! temperature! of! the! xylanase!was!50!°C,!with!a!half!life!of!62!minutes!at!50!°C,!but!at!40!°C!and!45!°C! the!enzyme!showed!halfIlife!(T½)!of!120!minutes!and!74!minutes,!respectively.!The! kinetic! parameters! for! the! Beechwood! xylan! substrate! Km! was! 1.56! mg/mL! and! Vmax!1,000!mol/!min!/!mL.!EDTA!compounds!and!Mn2+!increased!xylanase!activity! by!47%!and!75%,!respectively,!while!Na+!and!Ca2+!inhibited!the!enzyme!activity!18%! and! 22%! at! a! concentration! of! 5! mM.! The! crude! extract! and! purified! xylanaseII! showed! no! cytotoxic! effect,! thus! they! can! be! applied! in! the! food! industry.! The! xylanaseII!was!effective! in! clarifying! the!guava! juice,!pear!and!mango,! resulting! in! turbidity! of! 91,! 87! e! 89%,! respectively.! Therefore,! the! xylanaseII! P.! crustosum! showed! relevant! properties! for! application! in! food! industry,! especially! for! clarifying! juices!process.! / O!complexo! xilanolítico!é! formado!por!um!grupo!de!enzimas!capazes!de!atuar!em! vários! sítios! da! cadeia! do! xilano,! uma! hemicelulose! encontrada! na! parede! celular! das!plantas,!e!degradáIlo!em!xilooligossacarídeos,! xilotrioses,! xilobioses!e! xiloses.!! As!endoI1,4IβIxilanases!(1,4IβIDIxilano!xilanohidrolasen!EC!3.2.1.8)!que!hidrolisam! a! cadeia! principal! do! xilano! de! modo! aleatório,! produzindo! uma! mistura! de! xilooligossacarídeosn! βIxilosidases! (E.C.! 3.2.1.37),! que! hidrolisam! apenas! cadeias! curtas! de! xilano,! liberando! xilosen! acetil! xilano! esterases! 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Penicillium# crustosum! utilizando! palha! de! milho! como! fonte! indutora! em! cultivo! líquido,! bem! como! sua! aplicação! biotecnológica.!A!xilanaseII!do!fungo!P.#crustosum!foi!purificada!a!partir!do!extrato! bruto! obtido! de! cultivo! líquido! estacionário! suplementado! com! palha! de! milho! 2%.! Após! três! colunas! cromatográficas! (DEAE,! CMISephadex! e! coluna! de! filtração! Sephadex! GI75)! a! enzima! exibiu! homogeneidade! e! apresentou! massa! molecular! com! uma! única! banda! de! 23,44! kDa.! A! xilanaseII! exibiu! pH! ótimo! de! 5,0! e! estabilidade!na!faixa!de!pH!entre!4,0I7,0.!A!temperatura!ótima!da!xilanase!foi!50!°C,! com!meia!vida!de!62!minutos!a!50!°C,!porém!a!40!°C!e!45!ºC!a!enzima!exibiu!meia! vida!(T½)!de!120!minutos!e!74!minutos,!respectivamente.!!Os!parâmetros!cinéticos! para! o! substrato! xilano! de! Beechwood! foram! Km! de! 1,56! mg/mL! e! Vmáx! 1.000! μmol/min/mL.!Os! compostos!EDTA! e!Mn2+! aumentaram! a! atividade! xilanásica! em! 47%!e!75%,!respectivamente,!enquanto!que!o!Na+!e!Ca2+!inibiram!a!ação!enzimática! em!18%!e!22%!na!concentração!de!5!mM.!O!extrato!bruto!e!a!xilanaseII!purificada! não!apresentou!efeito! citotóxico,!consequentemente!estes!podem!ser!aplicados!na! indústria!alimentícia.!A!xilanaseII!foi!eficaz!na!clarificação!dos!sucos!de!goiaba,!pêra! e!manga! resultando!em!turbidez!de! 91,! 87! e!89%! respectivamente!em!relação!ao! controle.!Assim,!a! xilanaseII! de!P.# crustosum!exibiu!propriedades! interessantes!de! aplicaçã

Made available in DSpace on 2017-07-10T13:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissetaccao_ jaina convertido encadernadora.pdf: 2928797 bytes, checksum: 85949e85bf169f2b4b0fd1a4a31a60bf (MD5) Previous issue date: 2015-12-08 / SIM(não especificado) / The! xylanolytic! complex! is! formed! by! a! group! of! enzymes! capable! of! acting! on! multiple!binding!sites!in!the!chain!of!xylan,!hemicellulose!one!found!in!plant!cell!walls! and! to! degrade! it! into! Xylooligosaccharides,! xilotrioses,! xilobioses! and! xylose.! The! endoI1,4IβIxylanases! (1,4IβIDIxylan!xylanohydrolasen!EC!3.2.1.8),!which!hydrolyze! the! xylan! backbone! randomly,! producing! a! mixture! of! xylooligosaccharidesn! βI xylosidases!(EC!3.2.1.37)!which!hydrolyze!only!xylan!short!chains,!releasing!xylosen! Acetyl! xylan! esterases! (EC! 3.1.1.72)! which! hydrolyse! acetate! groups! of! the! main! chain!and!αILIarabinofuranosidases!(EC!3.2.1.55)!which!hydrolyse!arabinofuranose! side!chains.!In!recent!decades,!interest!in!microbial!xylanase!has!increased!because! of! its! potential! for! biotechnological! applications:! they! have! been! used! in! various! industrial!sectors,!including:!the!supplementation!of!feed!monogastric!animalsn!in!the! preIbleaching!of!pulp!and!paper!pulpn!the!saccharification!of!lignocellulosic!biomass,! in!the!textile!industry,!in!baking!and!clarification!of!juices!and!wines.!In!this!context,! this!study!aimed!to!purify!and!characterize!biochemically!the!xylanaseII!of!the!fungus! Penicillium#crustosum!using!corn!stover!as!inducer!source!in!liquid!culture,!and!their! biotechnological!applications.!The! xylanaseII! of!P.# crustosum!was!purified! from! the! crude!extract!obtained! from! stationary! liquid!culture!supplemented!with!corn! stover! 2%.! After! three! chromatographic! columns! (DEAE,! CMISephadex! and! filtration! column! Sephadex! GI75)! the! enzyme! exhibited! homogeneity! and! presented! a! molecular!mass!of!23.44!kDa!single!band.!The!xylanaseII!exhibited!optimum!pH!5.0! and! stability! in! the! pH! range! from! 4.0! to! 7.0.! The! optimum! temperature! of! the! xylanase!was!50!°C,!with!a!half!life!of!62!minutes!at!50!°C,!but!at!40!°C!and!45!°C! the!enzyme!showed!halfIlife!(T½)!of!120!minutes!and!74!minutes,!respectively.!The! kinetic! parameters! for! the! Beechwood! xylan! substrate! Km! was! 1.56! mg/mL! and! Vmax!1,000!mol/!min!/!mL.!EDTA!compounds!and!Mn2+!increased!xylanase!activity! by!47%!and!75%,!respectively,!while!Na+!and!Ca2+!inhibited!the!enzyme!activity!18%! and! 22%! at! a! concentration! of! 5! mM.! The! crude! extract! and! purified! xylanaseII! showed! no! cytotoxic! effect,! thus! they! can! be! applied! in! the! food! industry.! The! xylanaseII!was!effective! in! clarifying! the!guava! juice,!pear!and!mango,! resulting! in! turbidity! of! 91,! 87! e! 89%,! respectively.! Therefore,! the! xylanaseII! P.! crustosum! showed! relevant! properties! for! application! in! food! industry,! especially! for! clarifying! juices!process.! / O!complexo! xilanolítico!é! formado!por!um!grupo!de!enzimas!capazes!de!atuar!em! vários! sítios! da! cadeia! do! xilano,! uma! hemicelulose! encontrada! na! parede! celular! das!plantas,!e!degradáIlo!em!xilooligossacarídeos,! xilotrioses,! xilobioses!e! xiloses.!! As!endoI1,4IβIxilanases!(1,4IβIDIxilano!xilanohidrolasen!EC!3.2.1.8)!que!hidrolisam! a! cadeia! principal! do! xilano! de! modo! aleatório,! produzindo! uma! mistura! de! xilooligossacarídeosn! βIxilosidases! (E.C.! 3.2.1.37),! que! hidrolisam! apenas! cadeias! curtas! de! xilano,! liberando! xilosen! acetil! xilano! esterases! (E.C.! 3.1.1.72)! que! hidrolisam! grupos! acetato! da! cadeia! principal! e! a! αILIarabinofuranosidases! (E.C.! 3.2.1.55),!que!hidrolisam!arabinofuranose!das!cadeias!laterais.!Nas!últimas!décadas,! o! interesse! por! xilanases! microbianas! tem! aumentado! devido! o! seu! potencial! de! aplicação! biotecnológica,! elas! têm! sido! utilizadas! em! vários! setores! industriais,! incluindo:! na! suplementação! da! ração! de! animais! monogástricos,! no! préI branqueamento! da! polpa! de! papel! e! celulose,! na! sacarificação! de! biomassa! lignocelulósica,!na!indústria!têxtil,!na!panificação!e!na!clarificação!de!sucos!e!vinhos.! Neste! contexto,! este! estudo! teve! como! objetivo! purificar! e! caracterizar! bioquimicamente! a! xilanaseII# do! fungo! Penicillium# crustosum! utilizando! palha! de! milho! como! fonte! indutora! em! cultivo! líquido,! bem! como! sua! aplicação! biotecnológica.!A!xilanaseII!do!fungo!P.#crustosum!foi!purificada!a!partir!do!extrato! bruto! obtido! de! cultivo! líquido! estacionário! suplementado! com! palha! de! milho! 2%.! Após! três! colunas! cromatográficas! (DEAE,! CMISephadex! e! coluna! de! filtração! Sephadex! GI75)! a! enzima! exibiu! homogeneidade! e! apresentou! massa! molecular! com! uma! única! banda! de! 23,44! kDa.! A! xilanaseII! exibiu! pH! ótimo! de! 5,0! e! estabilidade!na!faixa!de!pH!entre!4,0I7,0.!A!temperatura!ótima!da!xilanase!foi!50!°C,! com!meia!vida!de!62!minutos!a!50!°C,!porém!a!40!°C!e!45!ºC!a!enzima!exibiu!meia! vida!(T½)!de!120!minutos!e!74!minutos,!respectivamente.!!Os!parâmetros!cinéticos! para! o! substrato! xilano! de! Beechwood! foram! Km! de! 1,56! mg/mL! e! 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Submitted by MARIANE DANIELLA DA SILVA null (marianedaniella@hotmail.com) on 2018-03-26T17:27:45Z No. of bitstreams: 1 Produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir da hidrólise ácida de sabugo de milho (Zea mays L.).pdf: 1492655 bytes, checksum: 70efb779a58921756712a570e233019d (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) Falta a FICHA CATALOGRÁFICA (Obrigatório pela ABNT NBR14724) Problema 02) Corrija na folha de aprovação a data(dia, mês e ano) da defesa, no seu arquivo está somente o mês e ano. Estamos encaminhando via e-mail o modelo das páginas pré-textuais. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso. Agradecemos a compreensão. on 2018-03-26T19:03:05Z (GMT) / Submitted by MARIANE DANIELLA DA SILVA null (marianedaniella@hotmail.com) on 2018-04-02T13:42:13Z No. of bitstreams: 2 Ficha catalográfica Dissertação_ Mariane Daniella da Silva.pdf: 54318 bytes, checksum: 46197f331d49ae2a8970b14be36ee268 (MD5) Produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir da hidrólise ácida de sabugo de milho (Zea mays L.).docx: 1953480 bytes, checksum: c6c99237c6f29ff0694598067cb3dced (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) É necessário que o arquivo contendo a sua dissertação esteja no formato Portable Document Format (PDF) e não esteja protegido. Problema 02) A FICHA CATALOGRÁFICA deve ser inserida após a folha de rosto. Ordem correta CAPA, FOLHA DE ROSTO, FICHA CATALOGRÁFICA, FOLHA DE APROVAÇÃO. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso. Agradecemos a compreensão. on 2018-04-02T18:55:18Z (GMT) / Submitted by MARIANE DANIELLA DA SILVA null (marianedaniella@hotmail.com) on 2018-04-02T21:38:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação com a ficha.pdf: 1878110 bytes, checksum: 09ba2606445ff243567d9126a98041bd (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-04-03T12:23:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_md_me_sjrp.pdf: 1878110 bytes, checksum: 09ba2606445ff243567d9126a98041bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T12:23:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_md_me_sjrp.pdf: 1878110 bytes, checksum: 09ba2606445ff243567d9126a98041bd (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O milho é uma das culturas mais produzidas no Brasil e durante o seu processamento apresenta como rejeitos o sabugo, caule, folhas e a palha que podem ser utilizados como biomassa para produção de bioetanol de segunda geração. Estima-se que para cada tonelada de milho produzido 2,3 toneladas são rejeitos. Entretanto, para a utilização deste substrato é necessário um tratamento inicial de hidrólise ácida, básica ou enzimática para a remoção da lignina e hemicelulose deixando exposta a celulose, que pode ser utilizada como substrato por microrganismos. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a produção de etanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir do sabugo de milho hidrolisado que foi utilizado como substrato. Para isto variaram-se diferentes concentrações de ácido sulfúrico (2,5; 5,0; 7,5 e 10,0%) em diferentes tempos de aquecimento em autoclave (15 e 30 minutos). Foi avaliado o efeito da desintoxicação nos hidrolisados para a remoção de compostos inibidores da fermentação produzidos durante a hidrólise nos diferentes tempos de aquecimento e o efeito de diferentes velocidades de agitação (0, 50 e 100 rpm) na fermentação do hidrolisado. Foi avaliada a produção de etanol utilizando o meio hidrolisado de sabugo de milho (na concentração de 20, 40 e 60 g/L de açúcares redutores). Também foi estimada a produção de etanol utilizando um meio sintético adicionado de glicose (nas concentrações de 40 e 60 g/L) que serviu como padrão de comparação na utilização do meio contendo o sabugo de milho hidrolisado. Os resultados indicaram que a melhor concentração de H2SO4 para realização da hidrólise foi de 2,5% com 30 min. de aquecimento. A desintoxicação do hidrolisado resultou na diminuição da concentração de compostos fenólicos. Foi realizada uma avaliação da produção de etanol após a fermentação de 48 h do hidrolisado, apresentando o melhor resultado em 36 h de fermentação, 7,04 g/L de etanol no meio incubado com agitação de 50 rpm e 8,11 g/L de etanol no meio com agitação de 100 rpm. Portanto, tem-se que o hidrolisado do sabugo de milho é uma opção alternativa para a produção de etanol de segunda geração. Além disso, a levedura S. cerevisiae ATCC 26602 foi capaz de utilizar o hidrolisado sem desintoxicação para produção de etanol. / Corn is one of the most produced crops in Brazil and it can be grown in any soil or climate. During its processing, it presents as tailings the cob, stem, leaves and straw that can be used as biomass for bioethanol production. It is estimated that for each ton of corn produced 2,3 tons are tailings. However, the use of this substrate requires an initial treatment of acidic, basic or enzymatic hydrolysis for the removal of lignin and hemicellulose exposing cellulose, which can be used as a substrate by microorganisms. Therefore, the aim of this research is to study the ethanol production on the yest Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 from hydrolyzed corn cob wich was used as substrate. For this purpose, different concentrations of sulfuric acid (2,5, 5,0, 7,5 and 10,0%) were used under different autoclaving heating periods (15 and 30 minutes). The effect of detoxification on hydrolysates to remove fermentation inhibitor compounds produced during the hydrolysis at the different heating periods and the effect of different stirring rates (0, 50 and 100 rpm) was evaluated in the fermentation of hidrolizate. The ethanol production was evaluated using a hydrolyte environment (at concentration of 40 and 60 g/L). The ethanol production was also evaluated using a synthetic medium added with glucose (at concentrations of 20, 40 and 60 g/L), which will serve as a comparison standard when using the medium containing hydrolyzed corn cob. The results indicate that the best H2SO4 concentration for hydrolysis was 2,50% acid with 30 min. of heating. The detoxification of the hydrolyzates resulted in a decrease on the concentration of phenolic compounds. A partial evaluation of the ethanol production was carried out after fermentation of 48 h of the hydrolyzates, providing the best result within 36 h of fermentation, 7,04 g/L of ethanol in the medium incubated with agitation of 50 rpm and 8,11 g/L ethanol in the medium with 100 rpm stirring. This concludes that corn cob hydrolyzates are an advantageous option for the production of ethanol. Besides, the yest S. cereviseae ATCC 26602 was able to use the hydrolyzate without detoxification for ethanol production. / CNPq: 134033/2016-7

Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-12-01T18:14:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-12-01T18:31:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-12-01T18:34:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-12-01T18:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T18:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Nas ?ltimas d?cadas tem se intensificado o estudo de estrat?gias que proporcionem melhores rendimentos em etanol a partir do uso de biomassas lignocelul?sicas. Neste trabalho foi utilizado o res?duo agroindustrial do processo de beneficiamento do ?leo do dend? (Elaeis guineensis) para obten??o de um hidrolisado ?cido hemicelul?sico para posterior fermenta??o. O hidrolisado foi obtido atrav?s da utiliza??o de ?cido sulf?rico dilu?do o qual se mostrou eficiente na solubiliza??o da hemicelulose. Tr?s m?todos de destoxifica??o dos inibidores foram testados dentre os quais se destacaram os tratamentos por carv?o ativado e a combina??o do tratamento empregando overliming e carv?o ativado, com remo??o de compostos fen?licos, furfural e 5-hidroximetilfurfural acima de 90% do hidrolisado. As linhagens de Scheffersomyces stipitis NRRLY 1214 e NRRLY 7124 apresentaram os maiores valores de etanol, com valores correspondentes de 6,2 e 6,13 g L-1, no meio destoxificado por overliming com suplementa??o. Estas linhagens, neste mesmo meio, alcan?aram as maiores taxas de Yp/s (0,32 e 0,33) e Ef (64,46 e 64,89%). Os dados obtidos corroboram que as linhagens estudadas apresentam potencial para a fermenta??o da fra??o hemicelul?sica da torta de dend?. O uso de meio de hidrolisado ?cido da torta de dend?, sem suplementa??o, se mostra invi?vel nas condi??es testadas, pois reflete em valores insignificantes de etanol. Os dados obtidos contribuir?o de forma positiva no aproveitamento de res?duos agroindustriais, bem como para os avan?os na ?rea de obten??o de etanol de segunda gera??o. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2016. / In recent decades, the study of strategies that provide better yields in ethanol from lignocellulosic biomass has intensified. In this study we used the agroindustrial residue from the palm oil milling process (Elaeis guineensis) to obtain an acid-hydrolyzed hemicellulose for fermentation. The hydrolyzate was obtained using dilute sulfuric acid, which was efficient at dissolving the hemicellulose. Three methods of detoxification of inhibitors were tested, including the use of activated carbon treatment and a combination treatment employing overliming and activated carbon. Greater than 90% of the phenolic substances, furfural and 5-hydroxymethylfurfural were removed from the hydrolysis product. The NRRLY 1214 and NRRLY7124 strains of Scheffersomyces stipitis produced the highest yields of ethanol, 6.2 and 6.13 g L-1, in the medium detoxified by the overliming procedure. These strains achieved the highest rates of Yp / s (0.32 and 0.33) and Ef (64.46 and 64.89%) in the same medium. The data confirm that these strains have a potential for fermentation of the hemicellulose fraction of palm kernel cake. The use of the acid hydrolyzate of palm kernel cake without supplementation was shown to be unfeasible under the conditions tested, as reflected in the insignificant yields of ethanol. The data obtained will contribute positively to the use of agro-industrial waste, as well as to advances in the area of the production of second-generation ethanol.

Data de aprova??o ausente. / Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-02-02T17:06:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Rejected by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br), reason: Faltou fomento on 2017-02-02T18:12:58Z (GMT) / Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-02-02T18:30:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-03-06T15:07:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T15:07:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) philipe_luan_brito.pdf: 1575319 bytes, checksum: fbec2867a577d1c18c943afc8609f8e3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Nas ?ltimas d?cadas tem se intensificado o estudo de estrat?gias que proporcionem melhores rendimentos em etanol a partir do uso de biomassas lignocelul?sicas. Neste trabalho foi utilizado o res?duo agroindustrial do processo de beneficiamento do ?leo do dend? (Elaeis guineensis) para obten??o de um hidrolisado ?cido hemicelul?sico para posterior fermenta??o. O hidrolisado foi obtido atrav?s da utiliza??o de ?cido sulf?rico dilu?do o qual se mostrou eficiente na solubiliza??o da hemicelulose. Tr?s m?todos de destoxifica??o dos inibidores foram testados dentre os quais se destacaram os tratamentos por carv?o ativado e a combina??o do tratamento empregando overliming e carv?o ativado, com remo??o de compostos fen?licos, furfural e 5-hidroximetilfurfural acima de 90% do hidrolisado. As linhagens de Scheffersomyces stipitis NRRLY 1214 e NRRLY 7124 apresentaram os maiores valores de etanol, com valores correspondentes de 6,2 e 6,13 g L-1, no meio destoxificado por overliming com suplementa??o. Estas linhagens, neste mesmo meio, alcan?aram as maiores taxas de Yp/s (0,32 e 0,33) e Ef (64,46 e 64,89%). Os dados obtidos corroboram que as linhagens estudadas apresentam potencial para a fermenta??o da fra??o hemicelul?sica da torta de dend?. O uso de meio de hidrolisado ?cido da torta de dend?, sem suplementa??o, se mostra invi?vel nas condi??es testadas, pois reflete em valores insignificantes de etanol. Os dados obtidos contribuir?o de forma positiva no aproveitamento de res?duos agroindustriais, bem como para os avan?os na ?rea de obten??o de etanol de segunda gera??o. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, [2016]. / In recent decades, the study of strategies that provide better yields in ethanol from lignocellulosic biomass has intensified. In this study we used the agroindustrial residue from the palm oil milling process (Elaeis guineensis) to obtain an acid-hydrolyzed hemicellulose for fermentation. The hydrolyzate was obtained using dilute sulfuric acid, which was efficient at dissolving the hemicellulose. Three methods of detoxification of inhibitors were tested, including the use of activated carbon treatment and a combination treatment employing overliming and activated carbon. Greater than 90% of the phenolic substances, furfural and 5-hydroxymethylfurfural were removed from the hydrolysis product. The NRRLY 1214 and NRRLY7124 strains of Scheffersomyces stipitis produced the highest yields of ethanol, 6.2 and 6.13 g L-1, in the medium detoxified by the overliming procedure. These strains achieved the highest rates of Yp / s (0.32 and 0.33) and Ef (64.46 and 64.89%) in the same medium. The data confirm that these strains have a potential for fermentation of the hemicellulose fraction of palm kernel cake. The use of the acid hydrolyzate of palm kernel cake without supplementation was shown to be unfeasible under the conditions tested, as reflected in the insignificant yields of ethanol. The data obtained will contribute positively to the use of agro-industrial waste, as well as to advances in the area of the production of second-generation ethanol.

Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-02-03T15:40:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) raquel_valinhas_valinhas.pdf: 1656761 bytes, checksum: 00017019b4fa3fe531057e5a13df688e (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-03-06T15:03:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) raquel_valinhas_valinhas.pdf: 1656761 bytes, checksum: 00017019b4fa3fe531057e5a13df688e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T15:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) raquel_valinhas_valinhas.pdf: 1656761 bytes, checksum: 00017019b4fa3fe531057e5a13df688e (MD5) Previous issue date: 2016 / A busca por linhagens de leveduras fermentadoras de pentoses ? uma demanda do processo de produ??o de etanol a partir de substratos lignocelul?sicos. A D-xilose, proveniente dos processos de hidr?lise da hemicelulose n?o ? metabolizada por linhagens de leveduras, como as da esp?cie Saccharomyces cerevisiae, convencionalmente utilizadas na maioria dos processos industriais para obten??o de ?lcool de primeira gera??o. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo isolar leveduras naturalmente ocorrentes em biomassas vegetais e avaliar sua capacidade para converter D-xilose em etanol. O isolamento foi conduzido em meio s?lido contendo D-xilose como fonte de carbono. Os isolados foram triados por teste de produ??o de g?s em meio contendo D-xilose e os que apresentaram resultado positivo foram testados para produ??o de etanol. Dos 202 isolados de leveduras capazes de assimilar D-xilose para o crescimento, quatro linhagens apresentaram habilidade em fermentar este a??car. O potencial fermentativo das leveduras selecionadas foi avaliado em meios sint?ticos, onde foram monitorados o crescimento celular e consumo dos a??cares. O teor alco?lico foi determinado ao fim de cada ensaio e as vari?veis do processo foram calculadas. As linhagens isoladas foram identificadas como Galactomyces geotricum e Candida akabanensis, n?o havendo nenhum registro de aplica??o biotecnol?gica para produ??o de biocombust?veis a partir destas linhagens. A produ??o de etanol foi de 4,7 a 14,0 g L-1 e a efici?ncia fermentativa de at? 69%. O processo de bioconvers?o da xilose, contida em hidrolisados hemicelul?sicos, a etanol surge como perspectiva potencial para eventual aplica??o das linhagens de leveduras selecionadas. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2016. / The screening for new strains of pentose fermenting yeast is a demand for ethanol production process from lignocellulosic substrates. D-xylose from processes of hemicellulose hydrolysis is not metabolized by yeast strains conventionally used in industrial processes for obtaining first generation ethanol, such as Saccharomyces cerevisiae species. In this context, this study aimed to isolate naturally occurring yeasts in vegetal species or its parts and assess their ability to convert D-xylose to ethanol. The isolation was carried out in solid medium containing D-xylose as only carbon source. The isolates were screened by gas production test in medium containing D-xylose and those who had positive results were tested for ethanol production. Of the 202 isolates of yeasts capable of assimilating D-xylose for growth, four strains also showed ability to ferment this sugar. The potential of fermentative selected yeasts has been reported in synthetic media, in which the cell growth and consumption of sugars were monitored. Alcohol content was determined after each run and some process variables were calculated. The isolated strains were identified as Geotricum galactomyces and Candida akabanensis, not having any biotechnological application record for production of biofuels from these species. Ethanol production achieved 4.7 to 14.0 g L-1 and the fermentative efficiency up to 69%. The bioconversion process of xylose (contained in hemicellulose hydrolysates) to ethanol appears as natural perspective for eventual application of selected yeasts.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-02T14:48:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1118581 bytes, checksum: 2f6078a38d8c6fffd2357d712a335625 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T14:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1118581 bytes, checksum: 2f6078a38d8c6fffd2357d712a335625 (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A busca de uma melhor utilização da madeira na indústria de celulose e de biomassa lignocelulósica, como as fibras do milho de processamento industrial, alimentou o interesse em um uso mais racional de seus componentes, particularmente xilanas e lignina. Neste contexto, os objetivos desta tese, constituída por quatro capítulos, foram a aplicação de xilanas extraídas de materiais lignocelulósicos e a utilização de lignina Kraft como aditivo para pellets. Inicialmente foi discutido o impacto da remoção de xilanas e a redeposição de xilanas nas propriedades da polpa para papel tissue e de papel de imprimir e escrever (P&W). A remoção de xilanas diminuiu a resistência a drenagem, o valor de retenção de água e o índice de tração, mas aumentou a capacidade de absorção de água, capilaridade Klemm e o bulk, apresentando propriedades quase ideais para polpas de papel tissue. Em uma segunda etapa da pesquisa, foram adicionadas xilanas extraídas por extração caustica fria (CCE) de polpas de eucalipto não branqueadas (BXL) e branqueadas (WXL) a uma polpa marrom comercial na etapa deslignificação de oxigênio (O-estágio) e posteriormente foram branqueadas. A branqueabilidade da polpa não foi prejudicada pela deposição de xilana de WXL, mas ligeiramente afetada negativamente por xilanas BXL. A capacidade de refino da polpa e as propriedades físicas e mecânicas foram melhoradas pela deposição de xilana. A extração de xilanas por CCE com deposição subsequente na polpa na fase O-estágio mostrou ser atraente para a fabricação P&W. Xilanas extraídas de fibras de milho (16,9% de xilanas) por CCE foram adicionadas a polpa marrom comercial (eucalipto e pinus) no O-estágio e posteriormente branqueada. A deposição de hemiceluloses ocorreu em grau variável (até 7% no peso da polpa). A branqueabilidade da polpa não foi prejudicada pela deposição de xilanas para eucaliptos e pinus. A deposição de hemicelulose nas fibras foi mais eficiente na polpa de eucalipto do que no pinus. A extração de xilanas de fibras de milho por CCE com deposição subsequente na polpa na O-estágio aumenta a refinabilidade e a qualidade da polpa para o papel P&W. A caracterização química de fibras de milho, o isolamento das hemiceluloses utilizando RMN e FTIR-ATR foi realizado, além de, uma investigação estrutural das ligninas, solúvel em ácido (ASL) e lignina insolúvel em ácido (AIL), formada pelo método de Klason determinadas por pirólise acoplada à cromatografia gasosa e à espectrometria de massas (Pi-CG-EM). O isolamento de hemicelulose foi considerado eficiente e foram encontrados 45 produtos de pirólise primária para ASL e 39 para AIL a partir de fibras de milho. A pirólise analítica de ASL a partir de fibras de milho mostrou prevalência de picos relacionados a produtos derivados de extrativos e proteínas. Além disso, a técnica Pi-CG-EM permitiu identificar a presença de derivados de lignina em ASL e AIL. A avaliação da qualidade dos pellets produzidos a partir de uma mistura de eucalipto e resíduo de milho, com a adição de porcentagens diferentes de lignina Kraft foi realizada. Para a produção dos pellets, a madeira com a casca de um híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e o resíduo de milho foram utilizados como matéria-prima. As seguintes proporções de resíduo de milho na mistura foram 0, 20, 25 e 30% (m/m). Com exceção do controle (0% m/m de lignina), 2 e 5% (m/m) de lignina Kraft foram adicionados à matéria-prima nas 4 misturas diferentes. Os pellets foram produzidos em uma prensa peletizadora laboratorial de matriz circular horizontal. A adição de lignina Kraft aos pellets de eucalipto e resíduos de milho melhorou a densidade aparente e a durabilidade mecânica. A mistura de eucalipto com resíduos de milho é uma forma eficaz de otimizar as propriedades do combustível sólido de biomassa. Assim, quantidades semelhantes às do tratamento com a proporção de 80% (m/m) de eucalipto e 20% (m/m) de resíduo de milho podem ser uma alternativa viável à produção de pellets. / The search for better use of wood in the pulp and lignocellulosic biomass industry, such as the fibers of industrial processing corn, has fueled the interest in a more rational use of its components, particularly xylans and lignin. In this context, the objectives of this thesis, consisting of four chapters, were the application of xylans extracted from lignocellulosic materials and the use of Kraft lignin as a pellet additive. Initially, the impact of xylan removal and xylan redeposition on the properties of pulp for tissue paper and printing and writing paper (P&W). Removal of xylans decreased pulp beatability, water retention value and tensile index, but increased water absorption capacity, Klemm capillarity and bulk, presenting almost ideal properties for tissue paper grade pulps. In a second step of the research, cold caustic extraction (CCE) extracted xylans from bleached (BXL) and bleached (WXL) eucalyptus pulps (WXL) were added to a commercial brown pulp in the oxygen delignification (O-stage) step and then bleached. The bleachability of the pulp was not impaired by the deposition of WXL xylan, but slightly negatively affected by BXL xylans. Pulp beatability and the physical and mechanical properties were improved by deposition of xylan. Extraction of xylans by CCE with subsequent deposition in the pulp at the O-stage stage proved attractive for manufacturing high xylan P&W paper grades. Xylans extracted from corn fibers (16.9% xylans) by CCE were added to commercial brown pulp (eucalyptus and pinus) at O- stage and subsequently bleached. The deposition of hemicelluloses occurred in a variable degree (up to 7% in pulp weight). The bleachability of the pulp was not impaired by the deposition of xylans for eucalyptus and pinus. The deposition of hemicellulose in the fibers was more efficient in the eucalyptus pulp than in the pinus. Extraction of xylan from corn fibers by CCE with subsequent deposition in the pulp at O-stage increases the pulp beatability and quality for P&W paper grades. The chemical characterization of corn fibers, the isolation of hemicelluloses using NMR and FTIR- ATR was performed, in addition to a structural investigation of lignins, acid-soluble lignin (ASL) and acid insoluble lignin (AIL), formed by the Klason method by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC-MS). Hemicellulose isolation can be considered efficient and more 45 primary pyrolysis products for ASL and 39 for AIL from corn fibers. Analytical pyrolysis of ASL from corn fibers showed prevalence of peaks related to products derived from extractive and proteins. Also, the Py-GC-MS technique allowed identifying the presence of derivatives lignin in ASL and AIL. The evaluation of the quality of the pellets produced from a mixture of eucalyptus and corn residue, with the addition of different percentages of Kraft lignin was carried out. For the production of pellets, wood with bark of a hybrid of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla and corn residue were used as raw material. The following proportions of corn residue in the mixture were 0, 20, 25 and 30% (w/w). Except for the control (0% w/w lignin), 2 and 5% (w/w) Kraft lignin were added to the raw material in the 4 different mixtures. Pellets were produced in a laboratory press pelletizer with horizontal circular array. The addition of Kraft lignin to eucalyptus and corn residue pellets improved bulk density, and mechanical durability. The mixing of eucalyptus with corn residue is an effective way to optimize properties of biomass solid fuel. Thus, similar amounts to that of the treatment with the proportion of 80% (w/w) eucalyptus and 20% (w/w) corn residue can be a viable alternative to the production of pellets.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-17T16:34:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067848 bytes, checksum: 64d84327afd892d02d4f3159ea5bf588 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T16:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067848 bytes, checksum: 64d84327afd892d02d4f3159ea5bf588 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, seis diferentes cepas fúngicas isoladas de plantações de eucalipto foram avaliadas quanto aos seus potenciais para produção de enzimas lignocelulolíticas visando suas aplicações em processos biotecnológicos, mais precisamente, processos de sacarificação da biomassa. Os fungos Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. J2, Trametes sp J5, isolado J-129 (um basidiomiceto não identificado), Chrysoporthe cubensis e Cylindrocladium pteridis foram cultivados em meio líquido (ML) e meio semi- sólido (MSS) contendo farelo de trigo, sabugo de milho, polpa Kraft e celulose microcristalina (Avicel) como fonte de carbono. Após 4, 8 e 12 dias de fermentação os extratos enzimáticos produzidos foram coletados e analisados para determinação das atividades de xilanase, endoglicanases, β-glicosidases, lacases e celulase total (FPase). Pycnoporus sanguineus apresentou as maiores atividades para FPase (polpa Kraft-MSS) e lacase (farelo de trigo-ML) sugerindo que este microrganismo pode ser utilizado como um eficiente produtor de ambos os grupos de enzimas: cellulases e ligninases. Chrysoporthe cubensis propiciou as maiores atividades para endoglicanase e β-glicosidase (farelo de trigo-SSF). Sendo assim, foi demonstrado pela primeira vez que C. cubensis possui um grande potencial para produção de enzimas (principalmente celulases) para aplicação em processos de sacarificação da biomassa. As maiores atividades xilanolíticas foram encontradas em extratos produzidos pelo fitopatógeno C. pteridis, o qual foi apto a secretar quantidades incomuns de xylanase (aproximadamente 150000 U L -1 ) quando cultivado em meio semi-sólido usando farelo de trigo como substrato. Pycnoporus sanguineus e C. cubensis secretaram as maiores atividades celulolíticas e por isto os extratos enzimáticos produzidos por estes microrganismos foram caracterizados e subseqüentemente aplicados em testes de sacarificação da biomassa. Além de celulases e xilanases, P. sanguineus e C. cubensis também mostraram uma marcante capacidade para secretar atividades de α-arabinofuranosidase, α-galactosidase, β-mananase e poligalacturonase. Além disto, baixas atividades para β-xilosidase e β-manosidase também foram detectados em ambos os extratos enzimáticos. As atividades celulolíticas (endoglicanase, FPase e β-glicosidase) e xilanolíticas produzidas por P. sanguineus e C. cubensis foram caracterizadas em relação a pH e temperatura ótimos e foi observado que todas as atividades enzimáticas analisadas foram maximamente ativas quando incubadas em uma faixa de pH entre 3,5 e 4,5. Os valores de temperaturas ótimas variaram entre 50 e 60 °C. Além disto, todas as atividades enzimáticas foram altamente estáveis nas temperaturas de 40 e 50 °C tendo mantido mais de 70 % de suas atividades residuais após 48 h de incubação. Os extratos celulolíticos de P. sanguineus e C. cubensis foram aplicados em experimentos de sacarificação utilizando bagaço de cana, previamente submetido à pré-tratamento ácido ou básico, como substrato e os resultados de sacarificação foram comparados com aqueles obtidos utilizando- se uma preparação comercial de celulases. O uso de pré-tratamento ácido foi pouco eficiente na remoção da lignina junto ao bagaço de cana e como conseqüência disso observou-se um baixo rendimento de sacarificação quando este substrato foi utilizado, independentemente do extrato enzimático aplicado. Por outro lado, quando bagaço pré-tratado com base foi utilizado como substrato, elevadas taxas de hidrólise foram observadas. Considerando-se a produção de equivalentes açúcares redutores, foram observados rendimentos de sacarificação de 89,0, 60,4 e 64,0 % após 72 h de reação nos ensaios conduzidos com extrato de C. cubensis, extrato de P. sanguineus e com a preparação de celulases comercial, respectivamente. A produção de glicose também foi avaliada e, similarmente, se observou uma maior liberação deste monossacarídeo nos ensaios realizados com extrato do fungo C. cubensis (52,7 %). Para os ensaios de sacarificação utilizando extrato de P. sanguineus e celulase comercial a produção de glicose observada correspondeu a 22,6 e 36,6 % do rendimento teórico possível, respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que as seis cepas fúngicas avaliadas neste trabalho têm grande potencial como produtoras de enzimas para aplicações em processos biotecnológicos. Os extratos celulolíticos de P. sanguineus e C. cubensis demonstraram um grande potencial para serem utilizados em processos de sacarificação da biomassa uma vez que o desempenho de hidrólise observado para estes extratos foi similar ou superior àquele observado em ensaios utilizando-se uma preparação de celulases comercial. / In this work, six different fungi strain isolated from eucalyptus plantations were evaluated in relation to their ability to produce ligninolytic enzymes to biotechnological application, specifically, biomass saccharification for bioethanol production. The fungi Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. J2, Trametes sp J5, isolated J-129 (a Basidiomycete unidentified), Chrysoporthe cubensis e Cylindrocladium pteridis were cultivated in submerged fermentation (SmF) or in solid state fermentation (SSF) using wheat bran, corn cobs, Kraft pulp or microcrystalline cellulose (Avicel) as carbon source. After 4, 8 and 12 days of fermentation, the enzymatic extract produced were analyzed in relation to xylanase, endoglucanase, β-glucosidase, laccase and total cellulase (FPase) activities. The white-rot Basidiomycete P. sanguineous presented the highest FPase (Kraft pulp-SSF) and laccase (wheat bran-SmF) activities, suggesting that this microorganism could be used as an efficient producer for the two groups: cellulases and ligninases. Chrysoporthe cubensis presented the highest endoglucanase and β-glucosidase (wheat bran-SSF) activities. Therefore, for the first time, it was demonstrated that C. cubensis has a great potential to enzyme production (mainly cellulases) that could be applied in biomass saccharification processes. The highest xylanolytic activities were detected in enzymatic extracts produced by the plant pathogenic C. pteridis, which was able to secrete uncommon amounts of xylanase activity (approximately 150000U L -1 ) when cultivated in SSF using wheat bran. P. sanguineus and C. cubensis were able to secrete the highest amounts of cellulolytic activities and therefore the enzymatic extracts produced by these microorganisms were characterized and subsequently applied in biomass saccharification experiments. Besides cellulases and xylanases, P. sanguineus and C. cubensis were also able to produce α-arabinofuranosidase, α-galactosidase, β-mananase and polygalacturonase. It was also detected low activities of β-xylosidase and β-mannosidase in both enzymatic extracts. The cellulolytic activities(endoglucanase, FPase and β-glucosidase) and xylanolytic activities produced by P. sanguineus and C. cubensis were characterized in relation to pH and temperature and it was observed that all activities were maximized in a pH range of 3.5-4.5. The optimum temperatures for those enzymes varied between 50 and 60 °C. Besides, all enzymatic activities were highly stable at 40 and 50 °C, maintaining more than 70 % of its residual activities after 48 h of pre incubation at the aforementioned temperatures. The enzymatic extracts from P. sanguineus and C. cubensis were employed in saccharification experiments using acid-treated or alkali-treated sugarcane bagasse as substrate. The saccharification results were compared to those obtained employing a commercial cellulase. The acid pretreatment presented low efficiency in lignin removal from sugarcane bagasse and as a consequence, it was observed a low yield of saccharification when acid-treated bagasse was hydrolyzed, independently from the cellulase extract utilized. On the other hand, when alkali-treated sugarcane bagasse was used as substrate for saccharification, high hydrolysis rates were observed. Considering equivalent reducing sugars production, it was observed saccharification yields of 89.0, 64.4 and 64.0 % after 72 h of hydrolysis reaction using extract from C. cubensis, extract from P. sanguineous and a commercial cellulase, respectively. The glucose production was also evaluated and, similarly it was observed a higher yield in the saccharification using extract from C. cubensis (52.7 %) than in those using extract from P. sanguineous (22.6 %) or commercial cellulase (36.6 %). The results obtained suggest that the six fungi strains evaluated in this work present a great potential to produce enzymes for application in biotechnological processes. The cellulolytic extracts from P. sanguineous and C. cubensis demonstrated a great potential to be employed in biomass saccharification processes, since their observed hydrolysis performances were similar or superior to that observed performance for commercial cellulase. / Tese antiga

Submitted by Ranieri Bueno Melati (ranierimelati@hotmail.com) on 2018-10-01T20:46:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final Ranieri_repositório.pdf: 1999040 bytes, checksum: 357cdd1de14cffcd6b19407c4e4e94db (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Ranieri, O documento enviado para a coleção Campus Unesp Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Falta a folha de aprovação, que deve ser solicitada à Seção de Pós-Graduação e deve ser inserida após a ficha catalográfica. - Agradecimentos: A Portaria nº 206, de 04/09/2018 Dispõe sobre obrigatoriedade de citação da CAPES nos agradecimentos da seguinte forma: "Art. 3º Deverão ser usadas as seguintes expressões, no idioma do trabalho: "O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001" Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2018-10-02T11:50:17Z (GMT) / Submitted by Ranieri Bueno Melati (ranierimelati@hotmail.com) on 2018-10-03T04:14:22Z No. of bitstreams: 1 Ranieri_repositório.pdf: 2561662 bytes, checksum: 7233103c86de2f8eb883ce95a2389b87 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-10-03T13:55:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 melati_rb_me_rcla.pdf: 2561662 bytes, checksum: 7233103c86de2f8eb883ce95a2389b87 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T13:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 melati_rb_me_rcla.pdf: 2561662 bytes, checksum: 7233103c86de2f8eb883ce95a2389b87 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Materiais como o bagaço de cana-de-açúcar, são fartos na natureza e representam fontes renováveis para a extração de moléculas de interesse econômico, como as hemiceluloses. Entretanto, os métodos de extração dessas macromoléculas precisam ser melhor desenvolvidos para aplicação industrial. Deste modo, o objetivo principal do trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de extração de hemicelulose com alto rendimento e pureza utilizando frações da biomassa de cana-de-açúcar: folha e colmo: entrenó, nó e fração externa. Foram avaliadas duas estratégias: uma prévia deslignificação da biomassa; e deslignificação da hemicelulose extraída de material não deslignificado. As hemicelulose extraídas foram avaliadas como substrato para determinação de atividade enzimática de xilanase. O método de extração de hemicelulose empregou 10g de cada biomassa tratadas com peróxido de hidrogênio em concentrações de 3 e 6% (m/v), em volume reacional de 200mL, por 4h, a 75 rpm, a 25˚C. Após a reação, o pH foi corrigido com HCl 6 mols/L até 6, e cerca de 4 lavagens com etanol foram aplicadas. As reações de deslignificação das biomassas ocorreram em condições específicas para cada reagente: clorito de sódio (5, 10 e 20% m/m a 80°C/1 a 3h), peróxido de hidrogênio (5, 10 e 20% m/m a 25°C/4h) e sulfito de sódio (5,10 e 20% m/m a 121°C/30 min). A deslignificação da hemicelulose seguiu a mesma metodologia da deslignificação da biomassa, no entanto com concentração de 10% do reagente de deslignificação. A atividade enzimática de xilanase, foi realizada com extrato comercial utilizando as hemiceluloses extraídas e deslignificadas como substrato. As hemiceluloses extraídas foram monitoradas quanto a sua solubilidade e condutividade em solução. Os resultados de extração com 3 e 6% de peróxido mostraram valores entre 7 a 29% de rendimento. Os teores de lignina residual se mostraram coerentes com a literatura, ficando entre 4 a 10%. A deslignificação da biomassa previamente a extração de hemicelulose apresentou melhores resultados, rendendo entre 26,22% a 47,09%, com teor de lignina residual de 0,6% a 17,09%. A deslignificação da hemicelulose apresentou melhores resultados com o emprego de peróxido de hidrogênio, com redução de 58,44% do teor inicial de lignina. As maiores atividades enzimáticas foram obtidas com as hemicelulose provenientes da biomassa deslignificada com peróxido de hidrogênio 5 e 10% (174,97 e 166,12 UI mL-1). Os testes de solubilidade e pureza (baixa presença de sal) apontam que as hemiceluloses extraídas apresentaram características semelhante ou melhor que a xilana comercial. Na deslignificação das biomassas, o peróxido de hidrogênio foi o reagente que apresentou melhor resultado ao rendimento, pureza e solubilidade da hemicelulose. Este reagente também foi melhor na deslignificação das hemiceluloses, resultando menor teor de lignina residual. Para produzir um substrato para atividade enzimática a estratégia de deslignificação da biomassa previamente a extração de hemicelulose foi mais adequada, apresentando maior atividade enzimática. / Materials such as sugarcane bagasse are abundant in nature and represent renewable sources for the extraction of molecules of economic interest, such as hemicelluloses. However, the extraction methods for these macromolecules need to be better developed for industrial application. Thus, the main objective of the work has been the development of a hemicellulose extraction method with high yield and purity using fractions of sugarcane biomass: leaf and stem: internode, node, and external fraction. Two strategies have been evaluated: a prior delignification of the biomass, and the delignification of the hemicellulose extracted from nondelignified material. The extracted hemicellulose has been evaluated as a substrate for the determination of enzymatic activity of xylanase. The hemicellulose extraction method has employed 10g of each biomass treated with hydrogen peroxide in concentrations of 3 and 6% (m/v), in a reaction with volume of 200mL, for 4h, at 75 rpm, at 25ºC. After the reaction, the pH has been corrected with HCl 6 mol/L to 6, and about 4 washes with ethanol have been applied. The biomass delignification reactions have occurred under specific conditions for each reagent: sodium chlorite (5, 10, and 20% w/w 80 °C / 1 to 3h), hydrogen peroxide (5, 10, and 20% w/w 25°C/4h), and sodium sulfite (5.10 and 20% w/w 121°C/30 min). The delignification of the hemicellulose has followed the same methodology of delignification of the biomass, however with a concentration of 10% of the delignification reagent. The enzymatic activity of xylanase has been performed with commercial extract using hemicellulose extracted and delignified as substrate. The extracted hemicelluloses have been monitored for their solubility and conductivity in solution. The results of extraction with 3 and 6% peroxide have shown yield values between 7 and 29%. The residual lignin contents have been consistent with the literature, ranging from 4 to 10%. The delignification of the biomass prior to the extraction of hemicellulose presented better results, yielding between 26.22% and 47.09%, with residual lignin contents of 0.6% to 17.09%. The delignification of hemicellulose has presented better results with use of hydrogen peroxide, with reduction of 58.44% of the initial lignin content. The highest enzymatic activities have been obtained with the hemicellulose from the biomass delignified with hydrogen peroxide 5 and 10% (174.97 and 166.12 IU mL-1). The solubility and purity tests (low salt content) indicate that the extracted hemicelluloses have presented characteristics similar to or better than commercial xylan. In the delignification of the biomasses the hydrogen peroxide has been the reagent that has presented better results referring to yield, purity, and solubility of the hemicellulose. This reagent has also been better in the delignification of the hemicelluloses, resulting in lower residual lignin content. To produce a substrate for enzymatic activity the strategy of delignification of the biomass prior to hemicellulose extraction has been more adequate, presenting higher enzymatic activity. / CAPES: 1642526.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:35Z : No. of bitstreams: 1 000844609.pdf: 2890818 bytes, checksum: b4ee325e2c108b83532dac9d76e99151 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A biomassa lignocelulósica é fonte alternativa para a produção de etanol. Entre os substratos produzidos no Brasil, o bagaço de cana-de-açúcar é abundante e disponível. Um uso compatível com a geração do bagaço seria a produção de etanol. Duas formas de hidrólise do bagaço são possíveis, a química e a enzimática. Qualquer que seja a via de hidrólise, o mosto conterá D-xilose por ser a pentose mais abundante na constituição do material lignocelulósico. A disponibilidade de mi-cro-organismos que fermentam pentoses é imprescindível para desenvolvimento de processos de produção de etanol hemicelulósico. Para contornar essa limitação, a pesquisa buscou selecionar cepas de leveduras capazes de converter em etanol a xilose presente no meio semissintético e no hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Para tanto realizou-se coletas de amostras de caldo de cana e flo-res, e o isolamento das cepas foi feito em meio contendo xilose como fonte de carbono. Fez-se uma triagem por meio dos testes biológicos de avaliação de produção de etanol seguindo a metodologia de rastreio em placas. As leveduras que apresentaram respostas positivas no teste das placas foram identificadas por meio do sequenciamento dos domínios D1/D2 do rDNA. De um total de cento e sessenta e cinco cepas isoladas, quatro foram selecionadas por sua possível capacidade de fer-mentar D-xilose. Essas leveduras foram identificadas como Wickerhamomyces ano-malus, Schizosaccharomyces pombe e Starmerella meliponinorum. Foram feitas avaliações quantitativas da produção de etanol a partir da xilose e, para fins de comparação, também foi avaliada a produção de etanol a partir da glicose. As leve-duras que produziram etanol em meio semissintético foram selecionadas para fer-mentação em hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Para essa avaliação, o bagaço de cana foi submetido à hidrólise ácida... / The biomass lignocellulosic is an source alternative for the production of etha-nol. Among the substrates produced in Brazil sugar cane bagasse is abundant and available. Compatible with the generation of bagasse use would be the production ethanol. Two ways are possible hydrolysis of bagasse, the chemical and enzymatic. Whatever the route of the hydrolysis the must contain D-xylose to be the most abun-dant pentose in the constitution of the lignocellulosic material. The availability of mi-cro-organisms that ferment pentose sugars is essential for the development of pro-cesses for production of hemicellulosic ethanol. To overcome this limitation the re-search sought to select strains of yeast capable of converting xylose present in the semisynthetic medium and hemicellulose in bagasse hydrolyzate of cane sugar into ethanol. To both samples was performed on samples of flowers and cane juice and isolation of the strains was done in medium containing xylose as a carbon source. There was screened by means of biological tests for the evaluation of ethanol pro-duction following the methodology for screening plates. The yeasts that showed posi-tive responses in the test plates were identified through sequencing of D1 / D2 do-mains of the rDNA. A total of one hundred sixty-five isolates, four were selected for their possible ability to ferment D-xylose. These Yeast were idenfified as Wicker-hamomyces anomalus, Schizosaccharomyces pombe and Starmerella meliponino-rum. Quantitative evaluation of ethanol production from xylose were made and for comparison were also evaluated ethanol production from glucose. The yeast that produced ethanol in semisynthetic medium were selected for fermentation of hemi-cellulose hydrolyzate bagasse cane sugar. For this evaluation sugarcane bagasse was subjected to acidic hydrolysis and concentrated detoxified with active charcoal. Cell growth and viability by counting in a Neubauer chamber, glucose, xylose, xylitol ...