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Desenvolvimento de tecnologia para produção de bioetanol a partir da semente de jaca (Artocarpus heterophyllus L.). / Development of technology for the production of bioethanol from the jaca seed (Artocarpus heterophyllus L.)

CABRAL, Shâmia Borborema. 24 April 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T16:38:21Z No. of bitstreams: 1 SHÂMIA BORBOREMA CABRAL - TESE PPGEP 2014..pdf: 2568406 bytes, checksum: 49c874b9a297e3b182edc28e1539bc52 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T16:38:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SHÂMIA BORBOREMA CABRAL - TESE PPGEP 2014..pdf: 2568406 bytes, checksum: 49c874b9a297e3b182edc28e1539bc52 (MD5) Previous issue date: 2014-07-07 / Capes / Atualmente, a matriz energética brasileira centraliza toda a sua produção de bioetanol a partir da cana-de-açúcar, no entanto, tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu território, o Brasil dispõe de uma grande variedade de resíduos agrícolas e agroindustriais cujo bioprocessamento para a produção de bioetanol desperta um grande interesse econômico e social. Nesse contexto, a presente pesquisa teve como objetivo estudar o aproveitamento de sementes de jaca (resíduo) como fonte de amido para a produção de bioetanol. Visando à máxima remoção do amido presente nas sementes de jaca, as mesmas foram submetidas a etapas de extração e purificação. Parâmetros físico-químicos foram determinados tanto para as sementes quanto para o amido extraído das sementes de jaca. O material amiláceo obtido foi, então, submetido a tratamentos hidrolíticos, empregando os ácidos sulfúrico e fosfórico como catalisadores, seguindo um planejamento fatorial completo 23 com três pontos centrais. Foram definidas como variáveis independentes, a temperatura (80, 100 e 120 °C), o tempo de reação (30, 60 e 90 min.) e a concentração do ácido (1, 3 e 5%), e como variáveis dependentes, as concentrações de glicose e hidroximetilfurfural (g.L1 ) presentes nos licores hidrolisados. A fim de observar e avaliar o efeito dos tratamentos ácidos, realizados nas condições otimizadas de operação, sobre a superfície dos grânulos do amido extraído de sementes de jaca, a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi empregada. Os licores hidrolisados pelos ácidos sulfúrico e fosfórico, obtidos nas condições otimizadas de operação, foram submetidos a ensaios fermentativos em uma câmara incubadora com agitação orbital a 160 rpm, sob temperatura controlada de 32 ºC, empregando como microrganismo, a levedura industrial Saccharomyces cerevisiae Y904, e como nutrientes, o composto nutricional industrial Nitrofós. O material amiláceo extraído das sementes de jaca apresentou elevado teor de amido (85,5%). Maiores concentrações de glicose, 32,98 e 31,23 g.L-1 para os tratamentos hidrolíticos com os ácidos sulfúrico e fosfórico, respectivamente, concomitantemente, com concentrações de hidroximetilfurfural (HMF) que não inibissem o processo fermentativo, 0,53 e 0,08 g.L-1 para os tratamentos com os ácidos sulfúrico e fosfórico, respectivamente, foram encontradas no ensaio executado nas condições mais severas estabelecidas para a matriz de planejamento, sendo elas: 120 °C, concentração do ácido a 5% e 90 min. de reação. O tratamento hidrolítico do amido conduzido com o ácido sulfúrico apresentou maior eficiência de hidrólise (70,13%) quando comparada a eficiência alcançada pelo tratamento empregando-se o ácido fosfórico (66,41%). As micrografias revelaram os aspectos morfológicos característicos dos grânulos de amido de sementes de jaca, constatando-se formatos, predominantemente, elipsoides e hemisféricos, e tamanhos variando de 4 a 9 μm, bem como suas modificações estruturais causadas pela ação dos ácidos durante os tratamentos hidrolíticos. Os ensaios fermentativos realizados com os licores hidrolisados pelos ácidos sulfúrico e fosfórico apresentaram eficiências de fermentação de 97,85 e 95,89%, respectivamente, indicando, portanto, que a levedura foi capaz de metabolizar, praticamente, todo o substrato limitante (glicose) presente nos licores em etanol. Considerando os resultados obtidos em todas as etapas realizadas durante a presente pesquisa, conclui-se que o amido extraído de sementes de jaca apresentou-se como uma matéria-prima promissora para a produção de bioetanol. / Currently, the Brazilian energy matrix centralizes all their production of bioethanol from sugar cane, however, in view of the vast biodiversity found in its territory, Brazil has a wide variety of agricultural and agro-industrial waste whose bioprocessing for bioethanol production arouses a great economic and social interest. In this context, the present research was to study the use of jackfruit seeds (residue) as a source of starch for the production of bioethanol. For ultimate removal of this starch in jackfruit seeds, they were subjected to extraction and purification steps. Physical and chemical parameters were determined for both the seeds and the starch extracted from jackfruit seeds. The starch material obtained was then subjected to hydrolytic treatments using sulfuric and phosphoric acids as catalysts, following a full 23 factorial design with three central points. We defined as independent variables the temperature (80, 100, 120 °C), the reaction time (30, 60 and 90 min.) and the concentration of the acid (1, 3 and 5%), the dependent variables were the glucose concentrations and hydroxymethylfurfural (g.L-1) present in the hydrolyzed liquor. In order to observe and evaluate the effect of acid treatments, based on the optimized operating conditions on the surface of starch granules extracted from jackfruit seeds, scanning electron microscopy technique (SEM) was used. The liquors hydrolyzed by sulfuric and phosphoric acids, obtained in the optimized operating conditions, underwent fermentation trials in a dry incubator with orbital shaking at 160 rpm, under controlled temperature of 32 °C, using industrial yeast Saccharomyces cerevisiae Y904 as microorganism, and the industrial nutritional compound Nitrophós as nutrients. The starch material extracted from jackfruit seeds showed high starch content (85.5%). We found higher concentrations of glucose, 32.98 and 31.23 g.L-1 to hydrolytic treatment with sulfuric and phosphoric acids respectively, concurrently, with concentrations of hydroxymethylfurfural (HMF) which would not inhibit the fermentative process, 0.53 and 0, 08 g.L-1 for treatment with sulfuric and phosphoric acids, respectively. These were found in the test run under the most severe conditions attached to the planning matrix, namely, 120 °C, 5% acid concentration and 90 min. reaction. The hydrolytic treatment of starch conducted with sulfuric acid hydrolysis showed higher efficiency (70.13%) compared to treatment efficiency achieved by employing phosphoric acid (66.41%). The micrographs revealed the characteristic morphology of jackfruit seed starch granules, confirming hemisphere and ellipsoid formats, and sizes ranging from 4 to 9 μm, as well as its structural modifications caused by the action of acid during the hydrolytic treatment . The fermentation trials with liquors hydrolyzed by sulfuric and phosphoric acids showed fermentation efficiencies of 97.85 and 95.89%, respectively, thus indicating that the yeast was capable of metabolizing substantially all the limiting substrate (glucose) present in liquors from ethanol. Considering the results obtained in all steps undertaken during this research, it is concluded that the extracted starch jackfruit seeds appeared as a promising raw material for the production of bioethanol.
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Produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 a partir da hidrólise ácida de sabugo de milho (Zea mays L.) / Second generation ethanol by Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 from the acid hydrolysis of corn cob (Zea mays L.)

Silva, Mariane Daniella da 02 March 2018 (has links)
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
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Fermenta??o do hidrolisado ?cido hemicelul?sico da torta de dend? (Elaeis guineensis) tratado com diferentes m?todos de destoxifica??o

Brito, Philipe Luan January 2016 (has links)
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.
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Fermenta??o do hidrolisado ?cido hemicelul?sico da torta de dend? (Elaeis guineensis) tratado com diferentes m?todos de destoxifica??o

Brito, Philipe Luan January 2016 (has links)
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.
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Isolamento, sele??o e identifica??o de leveduras selvagens com capacidade para convers?o de xilose a etanol

Valinhas, Raquel Valinhas e 29 July 2016 (has links)
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.
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Processo de obtenção de etanol por hidrólise enzimática do bagaço do pedúnculo do caju (Anacardium Occidentale L.).

ROCHA, Aleksandra Silva. 14 September 2018 (has links)
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-14T23:17:55Z No. of bitstreams: 1 ALEKSANDRA SILVA ROCHA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2012.pdf: 1817409 bytes, checksum: 4b13febf92ef73aee85895603ffa6d91 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T23:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEKSANDRA SILVA ROCHA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2012.pdf: 1817409 bytes, checksum: 4b13febf92ef73aee85895603ffa6d91 (MD5) Previous issue date: 2012-12 / CNPq / Os resíduos agroindustriais são abundantes e passíveis de ser aproveitados como substratos em processos biotecnológicos para obtenção de produtos de alto valor agregado. No Brasil existem diversos resíduos, tais como o bagaço do pedúnculo de caju e da cana de açúcar; no entanto, para que ocorra a bioconversão desses materiais, é necessário um tratamento de hidrólise ácida ou enzimática. O processo de hidrólise enzimática requer o desenvolvimento de micro-organismos capazes de quebrar a celulose, fermentar o açúcar e produzir o etanol. O presente trabalho teve como objetivo estudar o processo de conversão da celulose em açúcares fermentescíveis (glicose) utilizando como fonte de biomassa o bagaço do pedúnculo de caju e o bagaço cana-de-açúcar, comparando suas eficiências no processo. Um Planejamento fatorial 23 foi realizado para avaliar a concentração de H2SO4 ou H3PO4, tempo de pré-tratamento e atividade de celulase em FPU.Osmelhores valores que influenciaram a concentração de glicose no licor da hidrólise enzimática, eram direcionados aos tratamentos,utilizando-se7 FPU de celulase, em 24 horas para o bagaço do pedúnculo de caju e 48 horas para o bagaço da cana-de-açúcar.Pôde-se concluir, também, que para obter uma eficiência de 90% da fermentação alcoólica tendo como função objetiva o máximo de % de conversão do açúcar em etanol, deve-se operar o processo fermentativo nos níveis de concentração de levedura no ponto central (10g/L),fonte de nitrogênio (0,6 g/L) e fonte de fósforo (0,12 g/L). Para a produtividade observaram efeitos significativos das variáveis e se verificou que o modelo é estatisticamente significativo,constatando-se, então um valor máximo em torno de 2 g/L h. / The agro-industrial residues are abundant and can be availed as substrates for biotechnological processes for production of high added value. In Brazil there are many residues, such as bagasse from cashew apple and sugar cane, however, that the bioconversion takes place these materials requires a treatment of acidic or enzymatic hydrolysis. The enzymatic hydrolysis process requires the development of micro-organisms capable of breaking the cellulose ferment sugar andproduce ethanol. This study aimed to explore the process of conversion of cellulose into fermentable sugars (glucose) using as source of biomass bagasse from cashew apple bagasse and cane sugar comparing their efficiency in the process. factorial designs 23 were performed to evaluate the concentration of H2SO4or H3PO4, time of pre-treatment and cellulase activity in (FPU). The best values that influenced the concentration of glucose in the enzymatic hydrolysis liquor were for treatments using 7 FPU of cellulase in 24 hours forthe cashew apple pomace and 48 hours for the bagasse from sugar cane. Where it could be concluded that also for a 90% efficiency of alcoholic fermentation, and the objective function with the maximum% conversion of sugar to ethanol, one should operate the fermentation in yeast concentration levels at the midpoint (10g / L), nitrogen source (0.6 g / L) and phosphorus source (0.12g / L). For productivity was observed significant effects of variables and found that the model is statistically significant where the maximum value was observed at around 2 g / L h.
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Estudo da hidrólise e fermentação de resíduos de milho (zea mays) para produção de etanol de segunda geração / Study of hydrolysis and fermentation of corn (zea mays) for production of second-generation ethanol

Carvalho, Lívia Luísa Melo de 04 April 2016 (has links)
in the current context of searches for Bioproducts from renewable sources and the concern with environmental conditions makes biofuels, which are produced from biomass, an alternative to the global dependence on petroleum products. In this way, there is a growing appreciation of wastes from agro-industry as a source of lignocellulosic feedstock for ethanol 2 g (second-generation ethanol). In this sense, the aim of this study was to evaluate the steps of hydrolysis and fermentation of straw and hydrolytic stock corn cob for second-generation ethanol production, testing various process conditions. For this purpose, the corn residues were pretreated with 0.5% H2SO4 at 121ºc for 15 minutes in enzymatic hydrolysis tests in table rotating type incubator shaker to 50ºc and 150rpm, using 20FPU/mL of enzyme Cellic Ctec 2 ®, varying the load of biomass hydrolysis time and type of biomass according to the experimental planning, which made the study of the best operation conditions of hydrolysis through observation of the effects and combinations of parameters, where the best ART index (g/L) was for straw with 5 g of biomass for 48 hours getting 30, 68 g/L, in the range investigated. Fermentation was conducted in shaker to 30ºc, 200 rpm for 24 hours with 90.97% fermentation efficiency, obtaining 3, 9 g/L of alcohol. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No contexto atual da procura por bioprodutos a partir de fontes renováveis e a preocupação com as condições ambientais torna os biocombustíveis, que são produzidos a partir de biomassa, uma alternativa à dependência mundial por produtos derivados de petróleo. Desta forma, há uma crescente valorização de resíduos provenientes da agroindústria como fonte de matéria-prima lignocelulósica para obtenção de etanol 2G (etanol de segunda geração). Neste sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar as etapas de hidrólise e fermentação do caldo hidrolítico da palha e do sabugo de milho para produção de etanol de segunda geração, testando diferentes condições de processo. Para tanto, foram utilizados resíduos de milho pré-tratados com H2SO4 0,5% a 121ºC por 15 minutos em ensaios de hidrólise enzimática em mesa incubadora rotativa tipo shaker à 50ºC e 150rpm, utilizando 20FPU/mL de enzima Cellic Ctec 2®, variando a carga de biomassa, tempo de hidrólise e tipo de biomassa de acordo com o planejamento experimental, o qual viabilizou o estudo das melhores condições de operação da hidrólise, através da observação dos efeitos e combinações dos parâmetros, onde o melhor índice de ART (g/L) foi para a palha com 5 g de biomassa por 48 horas obtendo 30,68g/L, na faixa investigada. A fermentação foi conduzida em shaker à 30ºC, 200rpm por 24hs com eficiência de fermentação de 90,97%, obtendo-se 3,9g/L de álcool.
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Hidrólise ácida do albedo de laranja lima / Acid hydrolysis of the albedo of orange tree

Rocha, Glauco Yves Gomes dos Santos 05 August 2016 (has links)
With the State of Alagoas as the third largest citrus producer in the Northeast region of Brazil, specifically cultivating Laranja Lima, being of fundamental importance the study of the hydrolyzate of Laranja Lima albedo for the planning of bioethanol production. The characterization of the Lima Orange albedo from the Cooplal juice industry of the municipality of Santana do Mundaú was carried out at the Bioflex 01 Industrial Laboratory of GRANBIO. For the hydrolysis process of the biomass were used the acids: hydrochloric, nitric, phosphoric and sulfuric with concentrations of 0.5 and 1.0% and periods of 30, 60, 90 and 120 minutes. The experimental design was completely randomized in the 4 x 2 x 4 factorial scheme, with three replications. Comparisons of the acid type averages within the concentrations and within the evaluation periods were done through the Tukey test at 5% probability. The hydrolysis with sulfuric acid obtained the best results for all variables studied. It is concluded that the hydrolysis process makes fermentable sugars of cellulose and hemicellulose available for the fermentation process. / Tendo o Estado de Alagoas como o terceiro maior produtor de citrus da região Nordeste do Brasil, cultivando especificamente Laranja Lima, sendo de fundamental importância o estudo do hidrolisado do albedo de Laranja Lima para o planejamento da produção de bioetanol. A caracterização do albedo da Laranja Lima da indústria de suco da Cooplal do município de Santana do Mundaú, foi realizado no Laboratório Industrial Bioflex 01 da GRANBIO. Para o processo de hidrólise da biomassa foram utilizados os ácidos: clorídrico, nítrico, fosfórico e sulfúrico com concentrações de 0,5 e 1,0% e períodos de 30, 60, 90 e 120 minutos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado no esquema fatorial de 4 x 2 x 4, com três repetições. As comparações das médias de tipos de ácidos dentro das concentrações e dentro dos períodos de avaliação foram feitas através pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A hidrólise com o ácido sulfúrico obteve os melhores resultados para todas variáveis estudados. Conclui-se que o processo de hidrólise torna os açúcares fermentescíveis da celulose e hemicelulose disponíveis para o processo fermentativo.
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Bioconversão de hidrolisados de casca de arroz e soja em etanol e xilitol por leveduras

Hickert, Lilian Raquel January 2014 (has links)
Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz e a casca de soja, são fontes abundantes e de baixo custo na produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado como etanol e xilitol, por figurarem como fontes de celulose e hemicelulose. No presente trabalho será estudada a capacidade de conversão dos açúcares provenientes destes resíduos por diferentes leveduras ampliando os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de alcoóis. A capacidade de Candida shehatae, Saccharomyces cerevisiae, e a co-cultura destas duas leveduras na conversão do açúcar presente no hidrolisado de casca de arroz (RHH) utilizado como substrato para a produção de etanol foi estudada. Em experimentos em agitador orbital, as co-culturas dessas leveduras apresentaram rendimentos de etanol (YP/S) de 0,42 e 0,51 em meio sintético simulando a composição do hidrolisado e em RHH, respectivamente. Ao analisar a produção de etanol com culturas puras de C. shehatae o rendimento de etanol foi ligeiramente inferior (0,40). Visando analisar o metabolismo das leveduras sob condições de anaerobiose e de limitação de oxigênio, foram realizados experimentos em biorreatores, onde a utilização de co-culturas produziu rendimentos de etanol similares em ambas condições (0,50-0,51) em meio sintético, enquanto que em RHH, rendimentos de 0,48 e 0,44 foram obtidos, respectivamente. Novas estratégias de produção de etanol a partir de hidrolisado de casca de arroz também foram testadas, como a sacarificação e co-fermentação simultânea por S. cerevisiae, Spathaspora arborariae e pela combinação destas leveduras. Nas culturas sob limitação de oxigênio, S. cerevisiae foi capaz de metabolizar a glicose presente RHH, resultando em um rendimento de etanol (YP/S) de 0,45. A co-cultura de S. cerevisiae e S. arborariae foi capaz de metabolizar pentoses e hexoses presentes em RHH, obtendo YP/S de 0,48 g g -1 e rendimento de xilitol (YX/X ) de 0,39 g g -1 e com o uso de sacarificação e co-fermentação simultânea produziu-se 14,5 e 3 g L-1 de etanol e xilitol, respectivamente. No hidrolisado de casca de soja (SHH), testou-se a capacidade das celulases provenientes do fungo Penicillium echinulatum S1M29, em aumentar a quantidade de açúcares no meio de hidrolisado. O rendimento de sacarificação foi de 72 %, quando foi utilizado 15 FPU g-1 de matéria seca, incubado num agitador orbital a 120 rpm, 50 ºC durante 96 h. Após a sacarificação, a capacidade das células imobilizadas de S. cerevisiae, C. shehatae, S. arborariae, ou a combinação de C. shehatae, S. arborariae com S. cerevisiae, para a conversão de açúcares presentes em SHH como substrato para a produção de etanol foi estudada. Os melhores coeficientes de rendimento de etanol (YP/S) foram de 0,45, 0,47 e 0,38, utilizando culturas puras de S. cerevisiae, C. shehatae, e S. arborariae respectivamente, e YP/S de 0,48 e 0,40 g g -1, para co-culturas de S. cerevisiae e C. shehatae ou S. arborariae, respectivamente. As leveduras com os melhores rendimentos de etanol (S. cerevisiae e C. shehatae) tiveram seu metabolismo testado em biorreatores imobilizados. Estas culturas em biorreatores produziram um rendimento do etanol de 0,49, para S. cerevisiae e 0,41 g g -1 usando C. shehatae. Visando a melhora do processo de fermentação do hidrolisado de casca de soja (HCS), realizaram-se experimentos estatísticos (Plackett-Burman e CCD), para diferentes condições operacionais e formulações do meio. Com o Plackett-Burman testou-se os efeitos da suplementação com quatro nutrientes (peptona, extrato de levedura, milhocina e Tween 80). Através do planejamento fatorial composto central (CCD) com quatro repetições no ponto central e seis pontos axiais, analisou-se os efeitos das condições de fermentação (temperatura, pH e tamanho do inóculo) para a produção de etanol por C . guilliermondii. Os resultados demonstraram que nenhuma suplementação do meio foi necessária, sendo C. guilliermondii capaz de crescer em hidrolisado não-suplementado e não-desintoxicado. As melhores condições de cultura foram determinadas pelo CCD como sendo de 28 °C, pH 5.0, e 109 UFC ml-1 de tamanho do inóculo, respectivamente. O coeficiente de produtividade de etanol atingiu um máximo de 1,4 g L-1 h-1 cerca de 80 % do rendimento teórico esperado, resultando em um coeficiente de rendimento de etanol (YP/S) de 0,41 g g-1. / The lignocellulosic agroindustrial residues such as rice hull and soybean hull are abundant and inexpensive wastes and can be used in biotechnological production of high value-added compounds such as ethanol and xylitol, like sources of cellulose and hemicellulose. In this paper was tested the ability of converting sugars from these wastes by different yeasts, using the knowledge about the biotechnological production of alcohols. The ability of Candida shehatae, Saccharomyces cerevisiae, or the combination of these two yeasts in converting the mixed sugar composition of rice hull hydrolysate (RHH) as substrate for ethanol production is presented. In shake flask experiments, co-cultures showed ethanol yields (YP/S) of 0.42 and 0.51 in synthetic medium simulating the sugar composition of RHH and in RHH, respectively, with both glucose and xylose being completely depleted, while pure cultures of C. shehatae produced slightly lower ethanol yields (0.40). Experiments were scaled-up to bioreactors, in which anaerobiosis and oxygen limitation conditions were tested. Bioreactor co-cultures produced similar ethanol yields in both conditions (0.50-0.51) in synthetic medium, while in RHH, yields of 0.48 and 0.44 were obtained, respectively. New technologies to produce ethanol from RHH were tested, with the simultaneous saccharification and co-fermentation by S. cerevisiae, Spathaspora arborariae and the combination of these yeasts. In bioreactor cultures under oxygen limitation, S. cerevisiae was capable of metabolizing glucose from RHH, which contained small amounts of acetic acid, furfural, and hydroxymethylfurfural, achieving ethanol yields of 0.45. In the co-culture of S. cerevisiae and S. arborariae pentoses and hexoses from RHH, were converted to ethanol and xylitol, with yields of 0.48 and 0.39, and using simultaneous saccharification and co-fermentation with both yeasts produced ethanol and xylitol to final concentrations of 14.5 g L-1 and 3 g L-1, respectively. In soybean hull hydrolysate (SHH), was studied the ability of cellulase from Penicillium echinulatum S1M29, to increase the amount of sugars in the hydrolysate medium. The saccharification yield was 72 % using 15 FPU g-1 dry matter on orbital shaker at 120 rpm, 50 °C for 96 h. After saccharification, the ability of immobilized cells of S. cerevisiae, C. shehatae, S. arborariae, or a combination of C. shehatae, S. arborariae with S. cerevisiae for the conversion of sugars present in SHH as a substrate for ethanol production was studied. In shaker cultivations, the bioconversion of SHH into ethanol showed yields (YP/S) of 0.43, 0.47, and 0.38, in cultures of S. cerevisiae, C. shehatae, and S.arborariae, respectively. Co-cultures of S. cerevisiae and C. shehatae or S. cerevisiae and S. arborariae, produced YP/S of 0.48 and 0.40, respectively. S. cerevisiae and C.shehatae were immobilized in Ca-alginate and cultivated in bioreactors to analyse the possibility of scaling up this process. Immobilized-cell cultures showed yields of 0.45 and 0.38, respectively. Aiming to improve the fermentation of soybean hull hydrolysate (HCS), operational conditions and medium formulation were optimized using statistical experimental designs (Plackett-Burman and CCD). Plackett-Burman was used to analysate the effects of supplementation with four nutrients (peptone, yeast extract, corn steep liquor and Tween 80). Using factorial central composite design (CCD) with four replications at the center point and six axial points, was examined the effects of fermentation conditions (temperature, pH, and inoculum size) for ethanol production by Candida guilliermondii BL13. Results showed that C. guilliermondii was capable of growing in non-supplemented, non-detoxified hydrolysate, and the best culture conditions were determined to be 28 °C, pH 5.0, and 109 CFU mL-1 inoculum size, respectively. Ethanol productivity peaked at 1.4 g L-1 h-1 and yields of 0.41 g g-1, about 80 % of expected theoretical yields, were observed.
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Expressão recombinante e caracterização de uma endoxilanase não descrita de Trichoderma harzianum / Expressão recombinante e caracterização de uma endoxilanase não descrita de Trichoderma harzianum

Generoso, Wesley Cardoso 29 June 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4498.pdf: 2023528 bytes, checksum: b6d98480ef338423f24d2704afae90bd (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / The use of alternative and renewable fuels is vital to solve the problems derived from the dependence of fuels, and the vegetal biomass is the only renewable source available in large scale that can be converted in energy. The bioethanol production has demonstrated a huge potential to minimize the environmental changes resultant from fossil fuels consumption. Nevertheless, the production costs of cellulolytic complexes lays out one of the major obstacle of the economical viability of the second generation ethanol. Therefore, the bioprospection and the understanding of enzymes involved in the process can improve the complexes productivity. Xylanases are enzymes used in several biotechnological processes, primordially for biopulping and biobleaching in papel industries. However, current surveys have investigated these enzymes due to an accessory role for bioethanol production. In this study, an endoxylanase (xyn3) gene from Trichoderma harzianum was cloned into Pichia pastoris. The constitutive vector pGAPZαA was used, changing the α-factor by the native signal peptide of the enzyme, and with a 6xHisTag at C-terminus. The recombinant protein were expressed in two majority forms, one with a molecular mass of 35 kDa (non-glycosylated) and the other with 60 kDa (glycosylated). Both forms showed xylanolytic activity in zymogram and were biochemically analyzed. The enzymes present optimal temperature of 40°C and pH 6.5, and stable activity until 30°C. The glycosylation plays important role in the enzymatic kinects of the recombinant enzyme, showing a catalytic efficiency twice higher of glycosylated form, in comparison with the activity of the non-glycosylated form. Even in this study, the effects of cellulose and xylan on the regulation of expression of the xyn2, xyn3 and egl3 genes were investigated to T. harzianum. All studied genes were overexpressed under all induction conditions and the results indicate a higher and earlier expression of these genes in fungus induction using a mixture of cellulose and xylan. Furthermore, an advance in the period of induction was observed while the fungus was cultivated with steam explosed bagasse supplemented with endoxylanase 3, when compared with the pure bagasse utilization. These findings enhance the vii understanding of enzymatic mode of action involved in deconstruction of plant cellular wall, whick can be used in the second generation ethanol production. / A utilização de combustíveis alternativos e renováveis é vital para resolver os problemas derivados da dependência de combustíveis fosseis, e a biomassa vegetal é a única fonte renovável disponível em larga escala que pode ser convertida em energia. A produção de bioetanol tem demonstrado um enorme potencial para minimizar as alterações ambientais resultantes do consumo de combustíveis fósseis. No entanto, os custos de produção de complexos celulolíticos constituem um dos maiores obstáculos da viabilidade econômica do etanol de segunda geração. Portanto, a bioprospecção e a compreensão das enzimas envolvidas no processo podem melhorar a produtividade dos complexos. Xilanases são enzimas usadas em vários processos biotecnológicos, primordialmente para biopolpação e biobranqueamento nas indústrias de papel e celulose. No entanto, as pesquisas atuais têm buscado por estas enzimas devido a um papel acessório na produção de bioetanol. Neste estudo, uma endoxilanase (xyn3) de Trichoderma harzianum foi clonada em Pichia pastoris. O vetor de expressão constitutivo pGAPZαA foi usado, alterando-se o factor-α pelo peptídeo sinal nativo da enzima, e com uma sequência 6xHisTag no C-terminal. A proteína recombinante foi expressa em duas formas majoritárias, uma com uma massa molecular de 35 kDa (não-glicosilada) e a outra com 60 kDa (glicosilada). Ambas as formas mostraram atividade xilanolítica em zimograma e foram analisadas bioquimicamente. As enzimas mostraram temperatura ótima de 40°C e pH 6,5, e com atividade estável até aproximadamente 30°C. A glicosilação apresentou um papel importante na cinética enzimática da enzima recombinante, que mostrou uma eficiência catalítica duas vezes mais elevada em sua forma glicosilada, em comparação com a atividade da forma não-glicosilada. Ainda neste estudo, foram investigados os efeitos de celulose e xilana na regulação da expressão dos genes xyn2, xyn3 e egl3 no T. harzianum. Todos os genes estudados foram superexpressos sob todas as condições de indução e os resultados indicaram uma expressão mais elevada e precoce destes genes utilizando-se uma mistura de celulose e xilana. Além disso, um avanço no período de indução foi observado quando o fungo foi cultivado com bagaço explodido suplementado com endoxilanase 3, quando comparado com a utilização do bagaço v puro. Estes resultados contribuem para o entendimento do mecanismo de ação do sistema enzimático envolvido na desconstrução da parede celular vegetal, o qual pode ser utilizado na produção do etanol de segunda geração.

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