Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-11-24T15:15:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gabriela Chilanti.pdf: 146517 bytes, checksum: 726599ffeb264e820a8dd085b1ba55be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-24T15:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gabriela Chilanti.pdf: 146517 bytes, checksum: 726599ffeb264e820a8dd085b1ba55be (MD5) Previous issue date: 2016-11-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

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). 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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.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-22T15:51:20Z No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (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 2017-08-22T15:51:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (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 2017-08-22T15:52:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T15:52:10Z (GMT). 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In the second chapter was evaluated the production of P. ostreatus grown on the bean straw and sugar cane-based substrate. Mycelial running test selected formulation 3 (40% bean straw and 60% sugarcane bagasse) and bean straw 100% formulation. Substrates of mushroom cultivation were prepared with the two formulations and processed in three different ways to control competing microorganisms: autoclaving, composting/pasteurization and immersion in a 2% lime solution. The substrates that presented higher biological efficiency were the composted substrates COMP-3 (83,30%) and COMP-100 (80,49%), but the loss of organic matter was not directly related to the productivity. In the third chapter, we evaluated the mineral content in mushrooms and in the different substrates in which it were grown. During cultivation of P. ostreatus it was observed mineralization of macronutrients (exc. for phosphorus) and micro (exc. zinc) of cultivation substrate, providing greater amounts of minerals for assimilation by the fungus. The mineral content in P. ostreatus respected the following descending order for macro elements: K> P> Mg> Ca and micro elements: Fe> Zn> In> Mn, Cu microelement presented variation. These minerals when ingested, acts in many matabolics processes of our organisms, demonstrating its consume essential. In the fourth chapter was evaluated the proximate and physico-chemical composition of mushroom P. ostreatus and substrates of cultivation. The protein content varied according to the media, with higher levels in COG-COMP-3 and COMP-COG-100 (9,11% and 9,83%, respectively). The protein value in mushrooms was 7,66 to 9,83%, fibers ranged from 23,4 to 44,03%, ash (mineral fraction fixed) 6,72 to 10,91%, available carbohydrates was 19,1 to 39,91%. Lipid levels were lower than the others components, ranging from 2,55 to 3,99%. The mushroom P. ostreatus 1467 showed good nutritional characteristics and can be entered in a daily food and contributing to a balanced diet / Muitos cogumelos possuem alto valor nutritivo e podem ser cultivados em uma ampla gama de substratos lignocelulósicos. Pleurotus ostreatus é um cogumelo comestível e pertence ao gênero que é o segundo mais consumido, atrás de Agaricus bisporus e Lentinula edodes. O macrofungo P. ostreatus é de ocorrência cosmopolita e a linhagem INPA 1467 estudada no presente trabalho foi isolada na Amazônia. As culturas de feijão e cana-de-açúcar ocorrem no estado do Amazonas, gerando resíduos com potencial aplicação no cultivo de cogumelos. Esta dissertação foi dividida em quatro capítulos. O primeiro trata da revisão sobre o cultivo de cogumelos, no segundo foi avaliada a produção de P. ostreatus cultivado em substratos a base de palha de feijão e cana de açúcar. No teste de corrida micelial foram selecionadas a formulação 3 (40% palha de feijão e 60% bagaço de cana) e formulação 100% palha de feijão. Foram elaborados substratos de cultivo a partir das duas formulações e foram tratados de três diferentes maneiras para controle de micro-organismos competidores: esterilização em autoclave, compostagem e imersão em solução de cal a 2%. Os substratos que apresentaram maior eficiência biológica foram os substratos compostados COMP-3 (83,30%) e COMP-100 (80,49%), porém a perda da matéria orgânica não esteve diretamente relacionada com o índice de produtividade. No terceiro capítulo, foi avaliado o teor de minerais dos cogumelos e dos diferentes substratos nos quais foram cultivados. Durante o cultivo de P. ostreatus observou-se a translocação dos macronutrientes (exc. para fósforo) e dos micronutrientes (exc. zinco) dos substratos de cultivo, disponibilizando maior quantidade de minerais para assimilação pelo fungo. O teor de minerais em P. ostreatus respeitou a seguinte ordem decrescente para macro elementos: K > P > Mg > Ca e para micro elementos: Fe > Zn > Na > Mn. O microelemento Cu apresentou bastante variação. Estes minerais quando ingeridos atuam em diversos processos metabólicos no organismo, tornando-os seu consumo essencial. No quarto capítulo foi avaliada a composição centesimal e físico-química dos cogumelos P. ostreatus e dos substratos de cultivo. O teor de proteína variou de acordo com o substrato, apresentando maiores teores em COG-COMP-3 e COG-COMP-100 (9,11% e 9,83%, respectivamente). O valor de proteína obtido pelos cogumelos variou de 7,66 a 9,83. O teor de fibras variou de 23,4 a 44,03%, cinzas (fração mineral fixa) 6,72 a 10,91%. O teor de carboidratos disponíveis variou de 19,1 a 39,91%. Os teores de lipídios foram baixos (2,55 a 3,99%). O cogumelo P. ostreatus 1467 apresentou boas características nutricionais, podendo ser introduzido em uma alimentação diária e contribuindo para uma dieta balanceada.

Se presenta el estudio taxonómico y ecológico, con respecto a gradientes altitudinales, de los políporos en el Corredor Biológico Marcapata-Camanti (CBM-C), ubicado en la provincia de Quispicanchi, al sureste del departamento del Cusco. Se realizaron colectas intensivas de los basidiomas de los hongos poliporoides en los siguientes gradientes altitudinales: 500-1000 msnm, 1000-1500 msnm, 2000-2500 msnm y 2500-3000 msnm. Para el estudio taxonómico se elaboraron descripciones morfológicas, con información del hábito, distribución y comentarios, de las especies identificadas de Hymenochaetales y Polyporales. Se reportan 45 especies de 102 especímenes colectados. Para el primer orden, se identificaron nueve especies, todas pertenecientes a la familia Hymenochaetaceae. Para el segundo orden, se identificaron 36 especies pertenecientes a las siguientes familias: Fomitopsidaceae (dos especies), Ganodermataceae (siete especies), Meripilaceae (seis especies), Meruliaceae (Lamelloporus americanus), Phanerochaetaceae (dos especies) y Polyporaceae (18 especies). En el estudio ecológico, Hymenochaetaceae, Ganodermataceae, Phanerochataceae y Polyporaceae presentaron ocurrencia en todos los gradientes altitudinales, desde 500-3000 msnm, como en los ecosistemas en el área de estudio, bosque amazónico, pre-montano y montano o nublado, dentro del CBM-C. De la misma manera ocurrió para Fuscoporia gilva, Ganoderma australe y Polyporus leprieurii. En general la micodiversidad entre las gradientes comparadas resultó ser variable, tanto para Hymenochaetales como Polyporales con relación negativa a la altitud. Entre 500-1000 msnm y 1000-1500 msnm el bosque amazónico presentó mayor ocurrencia de especies que el bosque pre-montano. Para el bosque nublado, entre 2000-2500 msnm y 2500-3000 msnm, la micodiversidad fue mayor en la parte baja que la parte alta. Palabras claves: Bosques Andes-Amazónicos, Hymenochaetales, Polyporales, Taxonomía, Ecología. / --- Taxonomic and ecological studies of Aphyllophorales through the altitudinal gradients Corridor Biological Marcapata-Camanti (southeast of Cusco) were studied. The basidiomata of polypore among the altitudinal gradients: 500-1000 msnm, 1000-1500 msnm, 2000-2500 msnm and 2500-3000 msnm was collected intensively. For taxonomic study, keys and descriptions were developed, with information about habit, distribution and comments of Hymenochaetales and Polyporales. Forty six species from 102 specimens collected were indentified. For the first orden, 10 species belonging to Hymenocahtaceae. For the second order, 36 species were identified belonging to the families: Fomitopsidaceae (two species), Ganodermataceae (seven species), Meripilaceae (six species), Meruliaceae (Lamelloporus americanus), Phanerochaetaceae (two species) and Polyporaceae (18 species). In the ecological study, Hymenochaetaceae, Ganodermataceae, Phanerochataceae and Polyporaceae occurred in all altitudinal gradients (500-3000 msnm), as well as in the ecosystems: the Amazon, Pre-Montano and Montano or Cloudy Forest in the CBM-C. Fuscoporia gilva, Ganoderma australe and Polyporus leprieurii as well. The mycodiversity among the gradients tourned out to be variable, both Hymenochaetales and Polyporales. The Amazon Forest (500-1000 msnm) had a higher occurrence of species than Pre-Montane Forest (1000-1500 msnm). For the Montane Forest, 2000-2500 msnm presented higher micodiversity then 2500-3000 msnm. Key words: Andean Amazonian Forest, Hymenochaetales, Polyporales, Taxonomy, Ecology.

A bioluminescência desperta o interesse humano há muitos séculos. Presente em quatro dos sete reinos taxonômicos, Monera, Chromista, Animalia e Fungi, cada um com mecanismos muito diferentes. Pode-se dizer que o estudo químico da bioluminescência começou com os experimentos de Dubois no século XIX, que cunhou os termos luciferina e luciferase, termos genéricos para o substrato e enzima envolvidos na reação, respectivamente. No caso específico de fungos, o envolvimento de enzimas foi debatido por quase cinco décadas, após a proposta enzimática de Airth e Foerster na década de 1960 e a não enzimática por Shimomura, em 1989. Somente em 2009 a hipótese de Airth e Foerster foi confirmada pelo nosso grupo, seguido da identificação da luciferina fúngica e o envolvimento de hispidina, como molécula precursora, em 2015 pelo grupo de Yampolsky. Para conseguir elucidar mecanismos químicos, a técnica de espectrometria de massas pode ser empregada para a identificação estrutural de reagentes e intermediários destas e de outras reações orgânicas. Após a confirmação do envolvimento de hispidina na bioluminescência de fungos, utilizou-se a técnica de cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas para identificar a presença de hispidina, seus derivados e intermediários precursores, em fungos e em algumas plantas. / Bioluminescence arises human interest for centuries. Occurring in four of seven taxonomical Kingdoms, Monera, Chromista, Animalia and Fungi, each of them with completely different mechanisms. The chemical study of bioluminescence starts in XIX century with Dubois, who coined the terms luciferin and luciferase, generic terms for substrate and enzyme involved in the bioluminescent reaction, respectively. In the specific case of fungi, enzyme involvement has been debated for almost five decades, after the enzymatic proposal by Airth and Foerster, during the 1960 decade, and the non-enzymatic proposal by Shimomura in 1989. It was only in 2009 when the proposal by Airth and Foerster was confirmed by our group, followed by the identification of the fungal luciferin and the involvement of hispidin, as the precursor molecule, in 2015 by Yampolskys group. To elucidate the chemical mechanisms, mass spectrometry can be employed to structural identification of reagents and intermediates on these and other organic reactions. After the confirmation of hispidin involvement in fungi bioluminescence, liquid chromatography coupled with mass spectrometry was uses do identify the presence of hispidin, its derivatives and precursor intermediates in fungi and selected plants.

O licor negro, cuja composição majoritária é de lignina, é o principal subproduto gerado após a obtenção de polpa celulósica. Este polímero natural é caracterizado pela elevada massa molecular (MM) e composição aromática. Processos físico-químicos são empregados na fragmentação da lignina com o objetivo de obter compostos aromáticos, cuja fonte não renovável é oriunda de derivados do petróleo. A biodegradação da lignina, causada pela ação de enzimas ligninolíticas fúngicas pode prover compostos aromáticos de baixo peso molecular, como fenóis e antioxidantes, utilizados em diversos segmentos industriais. O objetivo deste trabalho foi estudar a modificação estrutural da lignina causada por fungos basidiomicetos coletados de mata nativa e campos de reflorestamento de eucalipto. Os ensaios de biodegradação foram inicialmente conduzidos utilizando-se 10 espécies de fungos, cultivados em duas concentrações de licor negro (10% e 15%, v/v). No ensaio com licor menos concentrado, utilizaram-se 10 espécies, e no ensaio com licor 15% utilizou-se somente a espécie Pycnoporus sanguineus. As análises realizadas para o estudo da modificação estrutural da lignina foram: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR/ATR), cromatografia líquida de gel filtração e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). P. sanguineus e espécies de fungos do gênero Trametes possuem elevada capacidade de consumir a lignina presente no licor 10%, após 14 dias. A atividade de enzimas ligninolíticas de P. sanguineus foi investigada nas duas concentrações de licor. No licor 10%, observou-se elevada atividade das enzimas ligninolíticas manganês peroxidase (MnP), lacase e peroxidases; somente a MnP foi detectada com maior atividade no licor 15%. Análises de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) indicaram que o licor negro 10% biodegradado por P. sanguineus possui elevada carga de DBO, sendo tóxico a Daphia magna e Hydra attenuatta. Análises de metabólitos produzidos pelos fungos no licor negro 10% por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) indicaram, principalmente, a produção de açúcares e álcoois em concentrações não muito diferentes dos seus respectivos controles. Embora os fungos sejam capazes de reduzir a massa molecular da lignina presente no licor negro, compostos derivados da sua fragmentação podem sofrer reações de condensação ou repolimerização, contribuindo, eventualmente, para elevar sua massa molecular / Black liquor which the bulk content is lignin, is the main product generated after obtaining cellulose pulp. This natural polymer is characterized by high molecular weight (MW) and aromatic compounds. Physical-chemical processes can be employed to fragment lignin and to produce aromatic compounds to replace those from non-renewable sources such as petroleum. Biodegradation of lignin can provide low molecular weight compounds, such as phenols and antioxidants, which may be employed in various industrial processes. The aim of this work was to investigate the structural modification of lignin caused by basidiomycetes fungi, obtained from native forest and Eucalyptus fields. The biodegradation assay was done with10 fungi species cultivated with two concentrations of black licor (10% and 15%, v/v). The assay with 10% liquor, 10 species of basidiomycete fungi were used, and in the assay with 15% liquor, it was used only Pycnoporus sanguineus. The analyses carried out to determine the structural modification of lignin were: infrared spectroscopy (FTIR/ATR), liquid chromatography gel filtration and small angle X-ray scattering (SAXS). P. sanguineus and fungi of Trametes genera had high capacity to consume the lignin content in the 10% liquor, after 14 days of cultivation. After that, P. sanguineus was selected for assays of ligninolytic enzymes activities in the two liquor concentrations. High activities of manganese peroxidase (MnP), laccase and peroxidase were detected in the 10% liquor, whereas in the concentration of 15% only high MnP activity was detected. Biochemical Oxygen Demand, analysis (BOD) indicated that the biodegraded liquor had high BOD load, and it was toxic to Daphia magna and Hydra attenuata. Metabolites produced by the fungi in the liquor 10% were analysed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), which indicated mainly the production of sugars and alcohols in concentrations not far from their respective controls. Although the fungus is able to decrease molecular weight of lignin, its fragments derivatives can undergo condensation or repolymerization reactions, contributing, eventually, to increase its molecular weight

O bagaço de cana é um importante material lignocelulósico gerado no Brasil e pode ser uma fonte de açúcares monoméricos. No entanto, a conversão eficiente de seus polissacarídeos via hidrólise enzimática requer processos de pré-tratamento para diminuir sua recalcitrância. Fungos basidiomicetos são reconhecidos como os organismos mais efetivos na degradação dos componentes lignocelulósicos em madeira e podem, potencialmente, ser empregados na etapa de pré-tratamento. Para que o balanço de massas de glicose obtida através deste processo combinado de conversão seja positivo, é necessário que a degradação biológica de lignina seja máxima e que a celulose seja preservada na etapa de pré-tratamento. O objetivo deste trabalho foi a avaliação da utilização do fungo de decomposição parda Laetipotus gilbertsonii e dos fungos de decomposição branca Pleurotus ostreatus e Ceriporiopsis subvermispora no pré-tratamento de bagaço de cana para etapas subsequentes de hidrólise enzimática dos polissacarídeos. O pré-tratamento biológico foi realizado em frascos Erlenmeyers de 2L com 25 g de bagaço de cana suplementado com 0,5% de milhocina por períodos de 7 a 60 dias. Após o biotratamento também foi aplicada uma etapa tratamento químico com peróxido de hidrogênio (2%) por 48 h a 40 ºC seguido de uma extração alcalina com hidróxido de sódio (5%) a 120 ºC por 2 h. Essa etapa também foi aplicada sobre o bagaço original para avaliação da eficiência da combinação dos tratamentos (controle). Para análise da eficiência dos tratamentos, foram realizadas hidrólises enzimáticas dos substratos gerados e do bagaço original. A biodegradação de bagaço de cana por por L. gilbertsonii e P. ostreatus apresentou baixa perda de massa. O bagaço de cana biotratado por L. gilbertsoni se mostrou mais recalcitrante à ação das enzimas que bagaço original, enquanto que o bagaço biotratado por P. ostreatus apresentou uma conversão superior dos polissacarídeos residuais ao original acima de 30 dias de cultivo.O biotratamento de bagaço de cana por C. subversmipora apresentou a mais extensa perda de massa em relação aos outros fungos. Após 60 dias de cultivo, C. subvermispora degradou 17%, 49% e 48% da celulose, hemicelulose e lignina, respectivamente; enriquecendo a fração celulósica do material. A hidrólise deste substrato biotratado alcançou conversão de celulose de 54%, contra somente 23% no material original. Mesmo com o consumo de parte da fração celulósica pelo fungo C. subvermispora, a aplicação do biotratamento gerou mais glicose disponível do que o bagaço de cana in natura. / Sugarcane bagasse is one of the most important lignocellulosic raw material in Brazil and may be a source of fermentative sugars. However, for an efficient conversion of these polysaccharides by enzymatic hydrolysis, a pretreatment is required to overcome the material recalcitrance. Basidiomycetes are recognized as the most effective organisms to degrade lignocellulosic materials and may, potentially, be used for the pretreatment step. For a positive balance of glucose in this process, maximal degradation of lignin should be attained with minimal degradation of the cellulosic fraction. The aim of this work is the evaluation of the brown-rot fungi Laetiporus gilbertsonii and the white-rot fungi Pleurotus ostreatus and Ceriporiopsis subvermispora in the pretreatment of the sugarcane bagasse for subsequent enzymatic hydrolysis of the remaining polysaccharides. The biological pretreatment was carried in Erlenmeyers 2L flasks with 25 g of sugarcane bagasse, supplemented by 0.5% of corn steep liquor for 7 to 60 days. After the biological pretreatment, a chemical processing with hydrogen peroxide (2 %) for 48 h at 40 º C followed by alkaline extraction with sodium hydroxide (5 %) at 120 ºC for 2 h was also performed. This chemical step was also applied in the raw bagasse to evaluate the efficiency of the combined treatment. Enzymatic hydrolysis of the solids was performed to analyze the efficiency of the treatments on the pretreated and original bagasse. The biodegradation of sugarcane bagasse by L. gilbertsonii and P. ostreatus showed low mass loss values. The bagasse treated by L. gilbertsonii was even more recalcitrant to enzymes than the raw material, meanwhile the material treated by P. ostreatus showed a higher conversion of residual polysaccharide than raw material after 30 days of biotreatment. The biological treatment of bagasse with C. subvermispora showed the higher mass loss values among studied fungi. After 60 days of grown, C. subvermispora degraded 17 %, 49 % and 48 % of cellulose, hemicellulose and lignin, respectively, enriching the cellulosic fraction of the material. The hydrolysis of this treated substrate reached a cellulose conversion of 54 % against only 23 % found in the raw bagasse. Even considering the cellulosic fraction consumption by C. subvermispora, the fungal pretreatment provided more available glucose at the end of the process as compared to the raw bagasse.

Orientador: Lara Durães Sette / Resumo: As lacases têm sido alvo de investigação devido à capacidade de oxidar compostos aromáticos fenólicos e não fenólicos com a concomitante redução do oxigênio à agua. Embora possam ser sintetizadas por diversos organismos, sua produção se destaca em fungos de podridão branca. As lacases tem sido amplamente aplicada no campo industrial e ambiental. A fim de comparar o potencial catalítico das lacases dos fungos de ambiente marinho e terrestre, no presente estudo as lacases produzidas pelos basidiomicetos de origem marinha (Peniophora sp. CBMAI 1063 e Marasmiellus sp. CBMAI 1062) e terrestre (Peniophora cinerea CCIBt 2541 e Marasmiellus colocasiae CCIBt 3388) foram parcialmente purificadas (ultrafiltração e cromatografia de troca iônica) e caracterizadas bioquimicamente. Para a quantificação das laccases foram utilizados os substratos enzimáticos 2,2’-azino-bis (3- etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS) e siringaldazina (SYG). Os fungos analisados apresentaram produção de lacases no meio utilizado, o qual foi previamente otimizado para a produção de lacases para o Peniophora sp. CBMAI 1063. Nestas condições de cultivo, as enzimas ligninoliticas Manganês Peroxidase (MnP) e Lignina Peroxidase (LiP) não foram produzidas. Com relação ao processo de purificação, a cada passo houve perda no rendimento, em proporções diferentes para o conjunto enzimático de cada fungo, com melhor recuperação para as lacases produzidas pelos fungos do gênero Marasmiellus. O zimograma revelou que Peniopho... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Laccases have been under investigation due to their capacity to oxidize phenolic and non-phenolic aromatic compounds with concomitant reducing of oxygen to water. Although laccases can be synthetized by several organisms; their production is notable in white rot fungi. Laccases have been wide applied in industrial and environmental fields. Aiming to compare the catalytic potential of laccases in fungi from marine and terrestrial environments, in the present work laccases produced by marine basidiomycetes (Peniophora sp. CBMAI 1063 and Marasmiellus sp. CBMAI 1062) and the terrestrial (Peniophora cinerea CCIBt 2541 and Marasmiellus colocasiae CCIBt 3388) were partially purified (ultrafiltration and ionic chromatography) and biochemically characterized. For the laccases quantification were used 2,2’-azino-bis (3- ethilbenzotiazolina-6-sulphnic) (ABTS) and syringaldazine (SYG) as substrates. All studied fungi showed satisfactory laccases productions in the utilized medium, which was previously optimized to laccases production by Peniophora sp. CBMAI 1063. In these culture conditions ligninolytic enzymes Manganese Peroxidase (MnP) and Lignin Peroxidase (LiP) were not produced. Regarding the purification process, there was yield loss in each step, in different proportions to the enzymatic pool for each fungi, with better yielded the laccases produced by the fungi from Marasmiellus genus. Zymogram revealed that Peniophora sp. CBMAI 1063 has two laccase isoforms, P. cinerea CCIBt 254... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre