Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-12T17:49:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Clarissa_Sá_março2012.pdf: 2457471 bytes, checksum: 83e5e0cdf6065d4d7f5b24fcac0cdd26 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T17:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Clarissa_Sá_março2012.pdf: 2457471 bytes, checksum: 83e5e0cdf6065d4d7f5b24fcac0cdd26 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES; CNPQ. / O objetivo deste trabalho foi selecionar e caracterizar microrganismos etanologênicos eficientes e robustos para aplicação industrial. Inicialmente, foi comparada a produção de etanol entre 10 linhagens industriais de S. cerevisiae e entre 10 linhagens de Z. mobilis, pertencentes à Coleção de Culturas de Microrganismos do Departamento de Antibióticos da UFPE. Os experimentos foram realizados em tubos de ensaio (50 mL), em meios a base de glicose, com e sem hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. O hidrolisado foi obtido por tratamento hidrotérmico (195° C, 16 min.) em reator descontínuo de 20 L (Regmed AU/E-20). Por análise estatística, duas linhagens, uma de cada grupo (S. cerevisiae IA1238 e Z. mobilis ZAP), foram selecionadas para caracterização cinética em biorreator de bancada (New Brunswick Scientific, Bioflo 110). Foram avaliados, também, os efeitos individuais e sinérgicos de inibidores (furfural, HMF, ácido acético, ácido fórmico e ácido gálico) sobre as duas linhagens selecionadas. Na caracterização cinética em biorreator, na ausência de hidrolisado, o rendimento de etanol de S. cerevisiae IA1238 (0,36 g g-1) foi um pouco inferior ao de Z. mobilis ZAP (0,42 g g-1). No entanto, S. cerevisiae IA1238 foi capaz de fermentar na presença do hidrolisado, embora com inibição do crescimento, enquanto Z. mobilis ZAP foi totalmente inibida. Na análise individual de inibidores, o ácido acético e o ácido fórmico, em concentrações presentes no hidrolisado, apresentaram maior poder de inibição, tanto sobre S. cerevisiae IA1238 (53% e 26%, respectivamente) como sobre Z. mobilis ZAP (93% e 73% , respectivamente). Embora Z. mobilis apresente vantagem metabólica em meio de glicose (i.e. maior rendimento de etanol), S. cerevisiae se mostrou, em geral, mais robusta para aplicação industrial. Em particular, a linhagem IA1238, utilizada atualmente em processos industriais de primeira geração, mostrou ser uma boa plataforma para modificações genéticas futuras, para aplicação em processos de segunda geração.

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-12T18:38:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Maria_Carolina_Wanderley_2012.pdf: 3845036 bytes, checksum: e85ad41cc80ec46d80caa5de8491be19 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:38:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Maria_Carolina_Wanderley_2012.pdf: 3845036 bytes, checksum: e85ad41cc80ec46d80caa5de8491be19 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / FACEPE / A hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar foi realizada com bagaço prétratado por explosão a vapor, com e sem deslignificação com hidróxido de sódio. Após a deslignificação, o teor de celulose na fração sólida aumentou (74,98 %) e o de lignina diminuiu (83,35 %). A hidrólise do bagaço utilizando celulases (10 FPU/g de celulose) e b-glucosidase (5 % ou 10 % v/v do volume adicionado de Celluclast 1.5L), resultou na formação de 16,79 g/L e 40,58 g/L de glicose para o bagaço nãodeslignificado (ND) e deslignificado (D), respectivamente. Na hidrólise enzimática em batelada alimentada, foram iniciados experimentos com 8 g de bagaço, e 1 g de material foi adicionado periodicamente após 12, 24 ou 48 horas. Maiores concentrações de glicose foram obtidas quando foi utilizado o intervalo de alimentação de 12 horas, apesar da conversão ser a menor dentre os três casos. A concentração de glicose alcançou 59,69 g/L quando foi utilizado material pré-tratado e deslignificado, com 12 horas de intervalo de alimentação. Fermentações dos hidrolisados foram realizadas utilizando um inóculo padronizado contendo 8 g/L de Saccharomyces cerevisiae UFPEDA 1238. As produtividades volumétricas em etanol nas fermentações dos hidrolisados dos materiais ND e D foram: 0,42 g/L.h e 0,97 g/L.h, respectivamente, ambos com intervalo de 12 horas. Apesar da recuperação em massa após a deslignificação ter sido cerca de 50%, a produção de etanol por tonelada de bagaço foi superior na fermentação do material deslignificado para todos os diferentes intervalos de alimentação. A análise de variância mostrou que a utilização do bagaço D, com intervalo de alimentação de 12 horas, foi a que apresentou o melhor resultado na produção de etanol por tonelada de bagaço.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo125_1.pdf: 8710063 bytes, checksum: 5fa58f68876dbc7851b7d451308b76bb (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O bagaço da cana-de-açúcar é um subproduto da indústria sucroalcooleira que é constituído, entre outros açúcares, de celulose, um carboidrato cuja unidade monomérica é a glicose e de hemicelulose, que possui como principal constituinte a xilana cuja unidade monomérica é a xilose. Estes polissacarídeos possuem aplicabilidade na indústria biotecnológica, podendo ser utilizados como substrato para produção de enzimas do complexo celulolítico e a xilanase, enzimas essas que possuem ampla aplicabilidade na indústria biotecnológica, como em processos na indústria têxtil, na extração de componentes do chá verde e de proteínas da soja. A seleção de um fungo filamentoso capaz de produzir quantidade significante de enzimas do complexo celulolítico da xilanase utilizando bagaço de cana-de-açúcar tornará o uso deste substrato viável para produção das citadas enzimas. O objetivo deste trabalho foi selecionar uma espécie de Aspergillus procedente da Coleção de Culturas Micoteca URM, UFPE, para produção de enzimas do complexo celulolítico e da xilanase utilizando bagaço de cana-de-açúcar e selecionar variáveis que influenciam a produção enzimática. Nove linhagens de Aspergillus foram cultivadas em meio contendo bagaço de cana-de-açúcar residual (BCR) e cru (BCC) como fonte de carbono. Após o período de cultivo de cinco dias (30ºC, 90 rpm) o extrato enzimático foi obtido através da centrifugação (5000.g) da cultura. A produção do complexo celulolítico foi avaliada através da atividade de celulases totais, endoglucanase, exoglucanase e celobiase, como também da xilanase. Após a seleção das linhagens foi realizada a seleção de variáveis que influenciam na produção das enzimas do complexo celulolítico e xilanase através de planejamento fatorial fracionário 28-4. As linhagens que produziram enzimas do complexo celulolítico e xilanase nos maiores níveis utilizando bagaço de cana-de-açúcar foram A. phoenicis URM 4924 e A. aculeatus URM 4953 e essas linhagens foram escolhidas para estudo da seleção de variáveis que influenciam a produção das enzimas que degradam celulose e hemicelulose. Todas as oito variáveis (pH, concentração do substrato e inóculo, linhagem de Aspergillus, tipo de bagaço de cana-de-açúcar, tempo de cultivo, agitação e temperatura) apresentaram efeito estatisticamente significo para a produção de enzimas do complexo celulolítico e xilanase. Os níveis em que foram produzidas todas enzimas do complexo celulolítico e xilanase simultaneamente foram: pH 6,0, 168 horas de tempo de cultivo, BCR como substrato para produção das enzimas por A. aculeatus URM 4953. As variáveis que foram determinadas como as que mais influenciam a produção das enzimas do complexo celulolítico e xilanase por Aspergillus foram: pH, tempo de cultivo, tipo de bagaço de cana-de-açúcar e linhagem de Aspergillus. A linhagem A. aculeatus URM 4953 demonstrou ser uma alternativa para a produção de todas as enzimas do complexo celulolítico e xilanase utilizando bagaço de cana-de-açúcar, um substrato de baixo custo que propiciou o crescimento fúngico e a produção enzimática

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-08T13:33:11Z No. of bitstreams: 2 Tese - Márcia J. M. Maciel.pdf: 1847164 bytes, checksum: f13a405f00aadce7e4e1f61be4858081 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-08T13:33:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Márcia J. M. Maciel.pdf: 1847164 bytes, checksum: f13a405f00aadce7e4e1f61be4858081 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-08T13:34:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Márcia J. M. Maciel.pdf: 1847164 bytes, checksum: f13a405f00aadce7e4e1f61be4858081 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T13:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Márcia J. M. Maciel.pdf: 1847164 bytes, checksum: f13a405f00aadce7e4e1f61be4858081 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Brazil is the largest producer of sugarcane in the world and produces up to tons per year, and each ton produces approximately 140 kg of bagasse in the process. Part of this bagasse is burned to generate electricity in power plants. The excess of this waste causes environmental and storage problems. Bagasse of sugarcane can be a raw material of second generation ethanol, due to its availability and lignocellulosic composition. The use of this residue needs to pre-treatment so that their structure need to be broken and the cellulose, hemicellulose and lignin are exposed to hydrolysis, and the sugars available for fermentation. lignocellulosic enzymes are the most efficient in degrading wood and lignocellulosic materials, among them: laccase, lignin peroxidase and manganese peroxidase, all produced by fungi basidiomycetes. This work aimed to verify the production of ethanol by wild yeast taken from ruminant animals and verify the genes of lignocellulosic enzymes of fungi basidiomycetes for the hydrolysis of sugarcane bagasse. To evaluate the fermentative capacity of the CBA-524 yeast and CBA-519 and Pichia stipitis, they were first inoculated in synthetic media containing D-xylose and D-glucose, and then hydrolyzed through sugarcane bagasse, produced by acid hydrolysis 1% H2SO4. The basidiomycete fungi Hexagonia glabra, Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. and Pleurotus sp. had their lignocellulosic enzymes genes sequenced and compared in GenBank. The CBA-524 and CBA-519 yeasts were identified as Meyerozyma guilliermondii and Pichia kudriavzevii, respectively, they produced ethanol from sugarcane bagasse hydrolysate. The four fungi (Hexagonia glabra UEA, Pycnoporus sanguineus UEA, Trametes sp. UEA and Pleurotus sp. UEA) amplified the laccase gene, but with low similarity. The identified yeasts showed good production of second generation bioethanol. / O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo e chega a produzir toneladas por ano, e cada tonelada gera aproximadamente 140 kg de bagaço no processo. Parte deste bagaço é queimado para gerar energia elétrica nas usinas. O excesso deste resíduo causa problemas ambientais e de armazenamento. O bagaço de cana-de-açúcar pode ser uma das matérias-primas para a produção do etanol de segunda geração, devido à sua disponibilidade e composição lignocelulósica. O uso deste resíduo necessita de pré-tratamento para que sua estrutura seja quebrada e a celulose, e a hemicelulose fiquem expostas para fermentação. Para transformar os açúcares em etanol é necessária a seleção apropriada de leveduras. As enzimas lignocelulolíticas são as mais eficientes em degradar madeira e materiais lignocelulósicos dentre elas: lacase, lignina peroxidase e manganês peroxidase, todas produzidas por fungos basidiomicetos. Assim, este trabalho teve como objetivo verificar a produção de etanol por leveduras selvagens isoladas de animais ruminantes e verificar os genes das enzimas lignocelulósicas de fungos basidiomicetos para a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. Para avaliar a capacidade fermentativa das leveduras CBA-524 e CBA-519 e Pichia stipitis CBS6054, foram inoculadas primeiro em meios sintéticos contendo D-xilose e D-glicose, e depois em meio hidrolisado de bagaço de cana de açúcar, produzido pela hidrólise ácida de H2SO4 a 1%. A levedura CBA-524 foi identificada como Meyerozyma guilliermondi e CBA-519 como Pichia kudriavzevii, e produziram 3.01 g/L e 3,05 g/L etanol a partir de hidrolisado de bagaço de cana respectivamente. As leveduras identificadas mostraram uma boa produção de bioetanol de segunda geração. Os fungos basidiomicetos Hexagonia glabra, Pycnoporus sanguineus, Trametes sp. e Pleurotus sp. tiveram seus genes produtores de enzimas lignocelulolíticas sequenciados e comparados no GenBank. Os quatro fungos (Hexagonia glabra UEA, Pycnoporus sanguineus UEA, Trametes sp UEA e Pleurotus sp UEA) amplificaram o gene de lacase, mas com baixa similaridade. Foi possível identificar dois genes de lignina peroxidase nos fungos Trametes sp UEA Pleurotus sp UEA.

A utilização de cana-de-açúcar para geração de açúcar, energia e etanol é uma das atividades mais importantes do Brasil. Esta intensa produção gera grandes quantidades de bagaço que podem ser utilizadas para aumentar a produção de etanol. Neste sentido, é de grande interesse técnico-científico o estudo de pré-tratamentos desta matéria prima, dentre os quais se inserem os processos de polpação. No presente trabalho buscou-se estudar a utilização da polpação hidrotrópica do bagaço de cana-de-açúcar para separação de seus principais componentes macromoleculares. Para tanto foram utilizados dois hidrótropos distintos, o benzoato de sódio e xilenossulfonato de sódio. Como referência, realizaram-se também polpações apenas com água, com soluções etanol/água e com soluções de hidróxido de sódio.O estudo foi realizado a partir de planejamento fatorial de experimentos, utilizando-se a influência das variáveis temperatura e tempo de reação. As respostas consideradas foram o rendimento de polpa e a quantidade de lignina residual. Este estudo exploratório revelou que o xilenossulfonato de sódio foi mais efetivo que o benzoato de sódio. Entretanto, o uso dos agentes hidrotrópicos foram menos eficiente quando comparado aos sistemas etanol/água e hidróxido de sódio. As ligninas extraídas nos processos de polpação hidrotrópica foram analisadas por diversas técnicas de caracterização. As ligninas extraídas na polpação com benzoato de sódio apresentaram menores massas molares quando comparado ao uso de xilenossulfonato de sódio. A análise das polpas obtidas nos diferentes processos revelou que as condições de maiores tempos e temperaturas produziram polpas com maiores índices de cristalinidade. / The production of sugar, energy and ethanol from sugar cane is one of the most important activities of Brazil and generates a enormous quantity of bagasse which can be used to increase the ethanol production. In this sense, the study of sugarcane bagasse is a very important task, in both technical and scientific approaches. Thus, the pre-treatment of sugar cane bagasse by using pulping/delignification processes constitutes a important step to recovery the main macromolecular components of the vegetal tissues of this raw material. In the present work it was studied the utilization of hydrotropic agents to promote the delignification of sugarcane bagasse. The study was carried out by using two different hydrotropes: sodium benzoate and sodium xylenosulfonate. As standard for comparison, it was also studied the pulping of sugarcane bagasse by using only water and ethanol/water and sodium hydroxide solutions. The pulping processes were carried out from factorial planning experiments employing two different levels (and a central point) for reaction time and temperature. As response it was determined the correspondents pulping yield and residual lignin contents. The results indicated that sodium xylenosulfonate was more effective than benzoate sodium in the promotion of the delignification. However, the utilization of hydrotropic systems were less efficient to promote the delignification, when compared with ethanol/water or sodium hydroxide aqueous solution. The lignins extracted in the pulping with sodium benzoate presented lower molar masses when compared with the use of sodium xylenesulfonate. The analysis of the pulps showed that the higher temperatures and reaction times produced pulps with higher crystallinity.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a farinha do bagaço da cana-de-açúcar (FBCA) e avaliar o efeito de sua aplicação, como fonte de fibra insolúvel, em bolo. A FBCA foi caracterizada com relação a sua composição química (teor de umidade, cinzas, proteínas, carboidratos, fibras solúveis, fibras em detergente ácido e neutro e lipídeos), atividade de água (Aw), composição de minerais pela técnica de Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (TXRF), determinação do tamanho e distribuição das partículas, avaliação da cor instrumental e contagem de bolores e leveduras e de coliformes totais. A FBCA foi aplicada em bolo tipo cupcake nas proporções de 3 e 6%. Os bolos recém-preparados foram avaliados com relação à umidade, atividade de água (Aw), densidade, cor instrumental e pH. Os bolos foram estocados durante 42 dias e em 5 pontos deste período foram avaliados com relação a umidade, Aw, perfil de textura (parâmetros dureza, elasticidade e coesão), contagem de bolores e leveduras e aceitação sensorial (atributos aparência, sabor, aroma, textura e aceitação global). Todas as análises foram realizadas também em uma amostra controle, preparada sem a adição de FBCA, para efeito de comparação. A FBCA demonstrou ser excelente fonte de fibra insolúvel, com 81,92% entre celulose, lignina e hemicelulose, bem como de minerais como o ferro, manganês e cromo. Todavia é uma fonte pobre de fibra solúvel, proteína, carboidratos e lipídeos. Em torno de 60% das partículas da FBCA possuem tamanho inferior a 80µm. A FBCA apresentou contagem alta de bolores e leveduras e cor tendendo para o amarelo e vermelho. Os bolos apresentaram em torno de 15% de umidade e Aw na faixa intermediária. Bolos com FBCA foram ligeiramente mais úmidos, escuros e densos que o controle. Porém, foram menos elásticos e tão coesos e duros quanto. Os bolos adicionados de 3% de FBCA apresentaram a mesma aceitação que o produto tradicional, com a vantagem do maior valor nutricional em função da presença das fibras e dos minerais oriundos da FBCA. / The aim of this study was to characterize the flour from sugarcane bagasse (FSB) and to evaluate the effect of its application as a source of insoluble fiber in cake. The FSB was characterized in respect to the chemical composition (moisture content, ash, proteins, carbohydrates, soluble fiber, fiber in acid and neutral detergent, cellulose, hemicellulose, lignin and lipids), water activity (Aw), mineral composition by Fluorescence spectrometry technique X-ray (TXRF), size and distribution of particles, evaluation of the instrumental color and counts of molds and total coliforms. The FSB was applied in cupcakes, in proportions of 3% and 6%. The freshly prepared cakes were evaluated in respect to moisture content, water activity (Aw), density, pH and instrumental color. The cakes were stored for 42 days and during this period were evaluated for moisture content, Aw, instrumental texture (hardness, elasticity and cohesion), counts of molds and sensory acceptance (appearance, taste, flavor, texture and overall acceptance). All analysis were also carried out in a control sample, prepared without the addition of FSB, for comparison. The FSB demonstrated to be an excellent source of insoluble fiber, containing 81.92% between cellulose, lignin and hemicellulose, and is source of minerals such as iron, manganese and chromium. However, it is a poor source of soluble fiber, protein, carbohydrates and lipids. Around 60% of the particles of FSB are smaller than 80µm. The FSB presented high counts of molds and the color tends to yellow and red. The cakes showed around 15% of moisture content and Aw in the middle range. Cakes with FSB were slightly damper, darker and denser than traditional. However were less elastic, but so cohesive and hard as the traditional one. Cakes added with 3% of FSB presented the same acceptance that the traditional product, with the advantage of greater nutritional value due to the presence of fibers and minerals from FSB.

Orientador: Lúcia Maria Carareto Alves / Resumo: A produção de etanol de segunda geração (2G) obtido a partir de material lignocelulósico para ser eficiente e economicamente viável necessita encontrar melhores opções no processo de transformar celulose e hemicelulose em hexoses e pentoses para que possam ser fermentadas. Com isto, o objetivo deste trabalho foi estudar organismos que compõem o consórcio bacteriano, com capacidade de desconstruir a biomassa lignocelulósica liberando açúcares. O cultivo foi realizado em meio BHB (Bushnell Haas Broth) com bagaço de cana-de-açúcar por 5 e 10 dias para 2a e 20a semana de cultivo. Foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura avaliando aderência das bactérias à fibra. Além de avaliar composição das frações fibrosas residuais do cultivo e determinar açúcares, essas análises mostraram que com 5 dias para 2a semana houve maior degradação da lignocelulose e liberação de açúcares. As populações bacterianas presentes no consórcio foram estudadas pelo sequenciamento parcial do gene de 16S rRNA, mostrando que existem gêneros com capacidade de degradar a biomassa, como Caulobacter, Pseudoxanthomonas, Chryseobacterium, Sphingomonas, Rhizobium e Dokdonella. Através dos estudos realizados, se pode visualizar que o consórcio conseguiu degradar a biomassa e liberar glicose no meio de cultivo, constituindo assim, uma ferramenta que poderá ser aplicada em processos de obtenção de etanol de segunda geração / Abstract: The production of second generation (2G) ethanol obtained from lignocellulosic material to be efficient and economically viable needs to find better options in the process of turning cellulose and hemicellulose into hexoses and pentoses so that they can be fermented. Thus, the objective of this work was to study organisms that make up the bacterial consortium, with the ability to deconstruct lignocellulosic biomass releasing sugars. Cultivation was carried out in BHB (Bushnell Haas Broth) medium with sugarcane bagasse for 5 and 10 days for the 2nd and 20th week of cultivation. Scanning electron microscopy analyzes were performed to evaluate bacteria adherence to the fiber. In addition to evaluating the composition of the residual fibrous fractions of the crop and determining sugars, these analyzes showed that with 5 days to the 2nd week there was greater lignocellulose degradation and sugar release. The bacterial populations present in the consortium were studied by partial sequencing of the 16S rRNA gene, showing that there are genera with the ability to degrade biomass, such as Caulobacter, Pseudoxanthomonas, Chryseobacterium, Sphingomonas, Rhizobium and Dokdonella. Through the studies, it can be seen that the consortium managed to degrade the biomass and release glucose in the culture medium, thus constituting a tool that can be applied in processes of obtaining second generation ethanol. / Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grasielli Orso Graebin.pdf: 4087959 bytes, checksum: aec4bf3fcd0a76a2390801b14ddefce0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growth of the sugarcane sector has enhanced the generation of large amounts of waste such as bagasse from sugar cane, a fact that has encouraged the search for new alternatives of it's use. This study aimed to kiln drying and convective dryer bagasse sugarcane and its application in the removal of metal nickel. Fluorescence spectra of X- rays detected the presence of C, O and Si in the biosorbents, and a fibrous structure and apparently fragmented. Thermal analysis has demonstrated that the bagasse has thermal stability up to 80 °C and four stages of weight loss and decomposition of its components. The point of zero charge was 5,38. The ash content of 4,4%. The kiln drying showed the best results obtained by the experimental desing 22 with 4 center points were showed the temperature of 80 °C as more suitable for balancing the end of the drying process of sugar cane bagasse in 140 minutes. In convective drying the best results were at a temperature of 80 °C and the drying air speed of 2,0 m s-1 reaching the equilibrium moisture content (Xe) in 85±8,66 minutes. Page's model represented better the kinetics, with R2 of 0,9948. The coefficient of diffusivity and activation energy for the best drying conditions investigated were 1,4340 x 10-12 m2 s-1 and 0,58 kJ mol-1. In the adsorption process optimized variables by Experimental Desing Full 23 values showed the following: pH = 5,0, temperature = 25°C, agitation rate = 75 rpm and adsorbent mass of 0,1 g. The adsorption kinetics of bagasse presented a qeq of 1,43 ± 0,024 mg g-1 in a time of 120 minutes. The sugar cane bagasse being a low cost, renewable and biodegradable agroindustrial by product, proves to be a potential adsorbent for the removal of nickel metal. / O crescimento do setor sucroalcooleiro tem potencializado a geração de grandes quantidades de resíduos como o bagaço de cana-de-açúcar, fato que tem incentivado a pesquisa de novas alternativas para sua aplicação. Este trabalho teve como objetivo a secagem em estufa e em secador convectivo do bagaço de cana-de-açúcar e sua aplicação na remoção do metal níquel. Os espectros de fluorescência de raios-X detectaram a presença de C, O e Si no biossorvente, além de uma estrutura fibrosa e fragmentada aparentemente. A análise térmica demonstrou que o bagaço possui estabilidade térmica até 80 °C e quatro estágios de perda de massa e decomposição de seus componentes. O ponto de carga zero (PCZ) do bagaço de cana-de-açúcar foi de 5,38. A secagem em estufa apresentou a temperatura de 80 °C como mais apropriada para estabelecer o equilíbrio ao final do processo de secagem do bagaço de cana em 140 minutos. Na secagem convectiva os melhores resultados obtidos pelo planejamento experimental 22 com 4 pontos centrais foram a temperatura de 80 °C e velocidade do ar de secagem de 2,0 m s-1 atingindo a umidade de equilíbrio (Xe) em 85±8,66 minutos. O modelo de Page representou melhor a cinética de secagem do bagaço de cana com coeficiente de determinação de 0,9948. O coeficiente de difusividade e a energia de ativação para as melhores condições de secagem investigadas foram de 1,4340 x 10-12 m2 s-1 e 0,58 KJ mol-1. No processo de adsorção de níquel as variáveis otimizadas pelo Planejamento Experimental Completo 23 foram pH de 5,0, temperatura de 25 °C e velocidade de agitação de 150 rpm. A cinética de adsorção do níquel pelo bagaço de cana foi de 1,43 ± 0,024 meq g-1 para um tempo de equilíbrio de 120 minutos. O bagaço de cana-de-açúcar por ser um subproduto agroindustrial de baixo custo, renovável e biodegradável, demonstra ser um adsorvente potencial para a remoção do metal níquel.

Um dos grandes desafios nas indústrias alimentícia, farmacêutica e agropecuária é a busca por novos compostos para substituir os antibióticos. Como possíveis candidatos estão as bacteriocinas para serem utilizados paralelamente aos antibióticos ou até substituí-los. As bactérias ácido-láticas podem produzir substâncias inibitórias semelhantes às bacteriocinas (BLIS - bacteriocin-like inhibitory substances) que possuem efeito bacteriostático ou bactericida contra diferentes grupos de bactéria sendo largamente utilizadas como bioconservantes alimentares. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o emprego de um resíduo agroindustrial, o hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, como fonte de carbono em cultivos fermentativos para produção do BLIS pela cepa Pediococcus pentosaceus ET 34. Resultados revelaram que as células de ET34 foram capazes de crescer utilizando este resíduo agroindustrial como fonte de carbono e ensaios utilizando planejamento fatorial demonstraram que a agitação não influencia na produção de BLIS. Ao escalonar o cultivo em biorreatores, foi verificado que tanto o crescimento como a atividade antimicrobiana foram semelhantes aos obtidos em bancada com exceção da condição de 25% (v/v) de HBC (hidrolisado de bagaço de cana) que devido a maior viscosidade do meio, resultou em uma diminuição no crescimento e de produção de BLIS. O BLIS produzido por células de ET34 utilizando o HBC como fonte de carbono foi parcialmente purificado por sulfato de amônio e demonstrou atividade contra Listeria monocytogenes ATCC 934 e Salmonella enterica CECT 724. Desta maneira, pode-se concluir que Pediococcus pentosaceus ET34 foi capaz de crescer em meio contendo HBC como fonte de carbono produzindo BLIS em seu sobrenadante com ação frente a diferentes bactérias patogênicas. A possibilidade de utilizar uma fonte alternativa de carbono pode diminuir o custo de processo consideravelmente. Além disso, ensaios de planejamento fatorial, superfície de resposta e escalonamento em biorreator de bancada indicaram que concentrações baixas de HBC (5-15%, v/v) a 35 °C resultaram na maior produção de BLIS. / The great challenge in the food, pharmaceutical and agricultural industries is the search for new compounds to replace antibiotics. Bacteriocins are possible candidates that can be used in parallel with the antibiotics or even to replace them. Lactic-acid bacteria can produce bacteriocin inhibitory substances (BLIS - bacteriocin-like inhibitory substances) that have a bacteriostatic or bactericidal effect against different bacterial species and are widely used as food bioconservatives. In this context, the aim of this work was to use of an agroindustrial waste, hydrolyzed sugarcane bagasse, as a carbon source in fermentative cultures for the production of BLIS by Pediococcus pentosaceus ET 34 strain. Results revealed that ET34 cells were able to grow using this agroindustrial residue as a carbon source, and trials using factorial design showed that agitation did not influence on the production of BLIS. When it was perform cultivation scale up in bioreactors, it was verified that both the growth and the antimicrobial activity were similar to those obtained in the workbench with the exception of the condition of 25% (v/v) of HBC (sugarcane bagasse hydrolyzate) that due to its higher viscosity, resulted in a decrease in growth and BLIS production. BLIS produced by ET34 cells using HBC as a carbon source that was partially purified by ammonium sulfate showed activity against Listeria monocytogenes ATCC 934 and Salmonella enterica CECT 724. Thus, it can be concluded that Pediococcus pentosaceus ET34 was able to grow in medium containing HBC as carbon source producing BLIS in its supernatant with action against different pathogenic bacteria. The possibility of using an alternative carbon source can greatly reduce the process cost. In addition, factorial design, response surface and scale up trials in bench bioreactors indicated that low concentrations of HBC (5-15% v/v) at 35 ºC resulted in higher BLIS production.

A agroindústria da cana-de-açúcar no Brasil foi um dos setores que mais se desenvolveu nas últimas 4 décadas. Do caminho trilhado desde os canaviais até as bombas de combustível, cerca de 30% da massa de cana-de-açúcar utilizada para a produção de etanol é perdida na forma de palha e bagaço. O resíduo de natureza lignocelulósica, apresenta composição aproximada de 32-48% de celulose, 23-27% de hemicelulose e 19-32% de lignina. Em virtude da resistência física e mecânica oferecida por esse tipo de material, diversas metodologias como pré-tratamentos químicos ou enzimáticos têm sido propostos visando tornar mais acessível a fração polissacarídica do bagaço à quebra em açúcares fermentescíveis passíveis a conversão em etanol de segunda geração. Nesse contexto, o fungo Aspergillus fumigatus apesar de patogênico, apresenta enorme relevância no cenário da desconstrução de resíduos de origem lignocelulósica como o bagaço. Com a recém descoberta das chamadas mono-oxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs), metaloenzimas auxiliares à degradação de compostos lignocelulósicos que apresentam notoriedade por conta de seus mecanismos de ação oxidorredutivos, as mesmas já foram encontradas em diversos tipos de microorganismos, incluindo o próprio A. fumigatus. Nesse sentido, o projeto em questão realizou a clonagem e expressão heteróloga na cepa E. coli Rosetta(TM)(DE3)pLysS dos genes AFUA_1G12560 e AFUA_4G07850 responsáveis por codificar respectivamente as enzimas AfuLPMO9A e AfuLPMO9C de A. fumigatus Af293 identificadas em análises de secretoma e RNA-Seq previamente obtidos pelo nosso grupo de pesquisa. Através da análise desses dois genes, foi verificado que na presença de diferentes fontes de carbono, ambos foram induzidos, de modo que na presença de SEB, CMC e Avicel, o gene AFUA_4G07850 foi em até 3500X, 2000X e 1000X mais induzido, enquanto que o AFUA_1G12560 apresentou um aumento moderado de 16X, 13X e 7X, respectivamente. A avaliação da conformação tridimensional, bem como o alinhamento múltiplo com enzimas de maior grau de homologia revelaram algumas características estruturais importantes como a presença de núcleos ricos em estruturas ? em conformação de sanduíche e que importantes resíduos conservados como H20; H105; Y194 e H22; H107; Y196 encontravam-se coordenados ao centro metálico das enzimas AfuLPMO9A e AfuLPMO9C, respectivamente. Uma análise mais profunda baseada em DFT revelou que o sítio ativo de ambas assume uma geometria piramidal de base quadrada. Após purificação das LPMOs, ensaios de atividade revelaram que as enzimas AfuLPMO9A e AfuLPMO9C aumentaram respectivamente em até 1,26X e 1,20X a atividade do coquetel enzimático quando nas concentrações de 10 mg/g Avicel e presença de 0,02% NaN3. Análises mais profundas dessas enzimas auxiliares vão permitir uma maior compreensão sobre o papel desempenhado por elas na desconstrução do bagaço de cana-de-açúcar. / The sugarcane agroindustry in Brazil was one of the most developed sectors in the last 4 decades. In the path from cane fields to the gas stations, about 30% of the sugarcane mass used for ethanol production is lost in form of straw and bagasse. The lignocellulosic residue presents approximately 32-48% cellulose, 23-27% hemicellulose and 19-32% lignin. Due to the physical and mechanical resistance offered by this type of material, several methodologies such as chemical or enzymatic pre-treatments have been proposed to make the polysaccharide fraction of the bagasse accessible to the break in fermentable sugars that can be converted into second generation ethanol. In this context, the fungus Aspergillus fumigatus, despite being pathogenic, presents enormous relevance in the scenario of deconstruction of lignocellulosic residues such as bagasse. With the recently discovery of the so-called polysaccharide lytic monooxygenases (LPMOs), metalloenzymes that help the degradation of lignocellulosic compounds and are notorious for their oxidoreductive mechanisms of action, they have already been found in several types of microorganisms, including A. fumigatus. In this regard, this project performed the heterologous cloning and expression in E. coli Rosetta(TM)(DE3)pLysS of the AFUA_1G12560 and AFUA_4G07850 genes responsible for respectively encoding the A. fumigatus Af293 enzymes AfuLPMO9A and AfuLPMO9C identified in secretome and RNA-Seq results previously obtained by our research group. By analyzing these two genes, it was found that in the presence of different carbon sources, both were induced, so that in the presence of SEB, CMC and Avicel, the AFUA_4G07850 gene was up to 3500X, 2000X and 1000X more induced while AFUA_1G12560 presented a lower increase of 16X, 13X and 7X, respectively. The evaluation of the three-dimensional conformation as well as the multiple alignment with higher degree homology enzymes revealed some important structural features such as the presence of cores rich in ? structures in sandwich conformation and that important conserved residues as H20; H105; Y194 and H22; H107; Y196 were coordinated to the metal center of the enzymes AfuLPMO9A and AfuLPMO9C, respectively. Further analysis based on DFT revealed that the active site of both assumes a square-based pyramidal geometry. After purification of LPMOs, activity assays revealed that the enzymes AfuLPMO9A and AfuLPMO9C were able to increase cocktail activity up to approximately 1,26X and 1,20X at concentrations of 10 mg/g Avicel and presence of 0.02% NaN3. Further analysis of these auxiliary enzymes will allow a better understanding of their role in sugarcane bagasse deconstruction.