Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:21:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310600.pdf: 1294731 bytes, checksum: bec338c00df0eb33928d910a27f6a02f (MD5) / Na indústria têxtil as operações convencionais de preparação, tingimento e acabamento são responsáveis pela geração de uma grande quantidade de carga poluidora, especialmente pelo elevado consumo de substâncias químicas como álcalis e agentes tensoativos. Para minimizar estes problemas tem-se aplicado tratamentos enzimáticos, os quais são seletivos à ação sobre componentes químicos específicos e ocorrem a baixas temperaturas, na faixa de 60°C. A celulase é uma das enzimas mais utilizadas na indústria têxtil, principalmente nos processos de preparação e acabamento, em especial no biopolimento. No presente trabalho foram investigadas diferentes condições de empacotamento das fibras de algodão, assim como determinada a influência de diferentes pré-tratamentos sobre a ação da celulase. Verificou-se que a escolha adequada do pré-tratamento pode ser uma possível rota para promover o ataque da enzima em situações onde o mesmo é desfavorável, devido ao aumento da resistência por efeitos de empacotamento. Foram investigadas diferentes meadas de fios (OE 12/1, OE 14/1, OE 16/1, penteado 13/1 e cardado 16/1), verificando-se um aumento da ação enzimática após o tratamento com vapor, onde o fio penteado 13/1 (0,98 µmol.mL-1 de Açúcares Redutores Totais (ART) liberados) apresentou uma maior ação da enzima, seguido pelo fio cardado 16/1 (0,94 µmol.mL-1 de ART liberados). Para os fios OE 12/1 e OE 14/1, a condição de maior atuação enzimática, medida pela formação de ART, foi na ausência de pré-tratamento, onde se observou uma liberação de ART após 60 min. de reação de 0,86 e 0,95 µmol.mL-1, respectivamente. A avaliação do biopolimento em bobinas mostrou que a condição que apresentou menor pilosidade, alongamento, força máxima de ruptura, torção, grau de polimerização e a maior concentração de ART liberados foi para o fio OE 16/1 pré-tratado com vapor por 15 minutos e biopolido com celulase (Quimilase BP). Observou-se encolhimento em todas as amostras de fios analisadas, sendo o maior encolhimento observado no branco do fio penteado 13/1 pré-tratado com Inchamento 24 horas, seguido pelas amostras de branco sem pré-tratamento dos fios OE 14/1 e penteado 13/1. Nas análises dos cordéis observou-se que os tratamentos enzimáticos precedidos por pré-tratamentos de vapor para os fios 24/1 auxiliam na minimização dos efeitos de variação dimensional em comparação aos não tratados. Na avaliação do DP dos cordéis (cardado e penteado) observou-se que cordéis de título 24/1 apresentaram maior grau de polimerização que os 30/1. A análise estatística dos resultados dos cordéis mostrou que o maior ataque enzimático foi obtido quando se tratou com Quimilase BP o cordel de fio cardado 30/1 pré-tratado com vapor 15 minutos Foi observada uma influência do grau de empacotamento da fibra, sendo que de acordo com as condições de pré-tratamento dos substratos podem-se obter diferentes acessibilidades da enzima à fibra, mostrando assim a importância em se adaptar as condições de biopolimento de acordo com os substratos e processos. / In the textile industry, conventional operations such as cleaning, dyeing and finishing are responsible for generating a large amount of pollutant, especially due to a high use of chemical substances such as alkalis and surfactant. To minimize these problems has been applied enzymatic treatments, which are selective for action on specific chemical components and occur at low temperatures in the range of 60 ° C. One of the most widely used enzymes in the textile industry is cellulase which acts mainly in the preparation and finishing, especially in the biopolishing. In the present work we investigated different packing conditions of cotton fibers, and determined the influence of different pretreatments on the action of cellulase. It was found that choosing the appropriate pretreatment may be in a possible route to promote the attack of the enzyme in situations where it is disadvantageous due to increased resistance to the effects of packaging. We investigated different yarn, OE 12/1, OE 14/1, OE 16/1, Combed 13/1 and Carded 16/1, and found an increase in the enzymatic activity after treatment with steam, where the Combed yarn 13/1 (0.98 µmol.mL-1 glucose released) presented an increase in the enzyme action, followed by Carded yarn 16/1 (approximately 0.94 µmol.mL-1 glucose released). For the OE 12/1 and OE 14/1 yarn, the condition of higher enzyme activity, measured by the formation of glucose, was in the absence of pre-treatment, where there was a release of glucose in the reaction medium after 60 min. of 0.86 and 0.95 µmol.mL-1, respectively. The evaluation of the biopolishing in bobbin showed wich the condition with the lowest hairiness, elongation, force of rupture, torsion, degree of polymerization and the largest concentration of glucose was released to the yarn OE 16 / 1 pre-treated with steam for 15 minutes and biopolish with cellulase (Quimilase BP). Shrinkage was observed in all yarn samples analyzed, and the greater shrinkage observed in white combed yarn 13/1 pre-treated with swell 24 hours, with the blank samples without pre-treatment of OE yarn 14/1 and combed yarn 13/1. In the analysis of the twine was observed that the enzymatic treatments preceded by pre-treatments of steam to yarns 24/1 was helped in minimizing the effects of dimensional variation compared to the untreated. In the analysis of the degree of polymerization (DP) of the twine (carded and combed) was observed that twines with title 24/1 had a higher DP that the 30/1. The statistical analysis of the twines results showed that the greater enzymatic attack was obtained when the twine of carded yarn 30/1 was treated with Quimilase BP and pre-treated with steam 15 minutes. We observed an influence of the fiber degree of packaging, and according to the conditions of substrates pre-treatment, can obtain different enzyme accessibility of the fiber thus showing the importance to adapt the biopolishing conditions according with the substrates and processes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:30:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318950.pdf: 1737396 bytes, checksum: d20f804ff040d4d253209f0b0f23389a (MD5) Previous issue date: 2013 / No presente trabalho investigou-se a viabilidade da utilização do pool enzimático celulase (E.C. 3.2.1.4), pectinase (E.C. 4.2.2.2) e amilase (E.C. 3.2.1.1), na biopreparação de tecidos felpudos 100% algodão. Foram determinadas as atividades enzimáticas em diferentes condições de processo, variando-se os parâmetros pH, temperatura e tempo de reação, investigando-se ainda a melhor combinação entre as enzimas, com a finalidade de remover constituintes celulósicos e não celulósicos presentes nas fibras de algodão (pectinas e amido). Avaliou-se dois processos de biopreparação, primeiramente com a adição de agentes umectante e sequestrante no início do processo e outro após a reação enzimática. Foi avaliado também o desempenho de uma celulase neutra e dos corantes reativos amarelo 145, vermelho 194 e azul 221 na etapa de tingimento, verificando a eficácia do tingimento e biopolimento simultâneos, através das análises de cor no sistema CIELab e testes de pilling e formação de pó (pilosidade). Para fins comparativos, realizou-se uma preparação alcalina convencional com as condições normalmente utilizadas nas indústrias. A comparação das propriedades dos tecidos, tais como perda de massa, hidrofilidade, grau de alvura, percentual de pectina removida e percentual de residual de amido confirmou que a biopreparação pode ser tão eficaz quanto o processo alcalino convencional. Os resultados mostram que a presença do umectante não interfere na atividade enzimática e melhora a hidrofilidade do tecido. A presença do sequestrante diminui a atividade, promovendo uma redução de 9% na atividade da enzima amilase e 11% na atividade das enzimas pectinase e celulase. Os melhores resultados dos ensaios, em geral, ocorreram ao se utilizar o agente sequestrante após 30 minutos de reação enzimática, temperatura de 65ºC, pH 6,5 e combinação de 66% pectinase, 17% amilase e 17% celulase, resultando em uma diminuição de 81% de pectina no tecido, hidrofilidade instantânea, grau de alvura em torno de 21ºBerger e residual de amido entre 0,10 e 0,14%. Na avaliação da interferência de uma celulase neutra no rendimento dos corantes não foi verificado influência negativa da celulase sobre a montagem dos corantes na fibra celulósica e nem o processo de biopolimento foi afetado quando realizado na presença de corantes reativos. Através dos ensaios realizados em máquina piloto de produção, verificou-se que, utilizando o processo proposto, os resultados dos testes de solidez, pilling e pilosidade atenderam os padrões de qualidade exigidos pela indústria têxtil, e sua viabilidade econômica foi comprovada através de análises de custos <br> / Abstract: The potential for using an enzymatic pool consisting of cellulase (EC 3.2.1.4), pectinase (EC 4.2.2.2) and amylase (EC 3.2.1.1) for the biopreparation of 100% cotton plush fabrics was investigated. The enzymatic activity was determined under different process parameters (pH, temperature and reaction time). A good composition of the three enzymes was found for the best capability for removal non-cellulosic components from cotton fibers (pectins and starch). The influence of sequestering and wetting agents addition over the biopreparation process have been evaluated under two conditions: first by adding the agents early in the process and another after the enzymatic reaction. The performance in the dyeing step has been evaluated for the simultaneous application of a neutral cellulase and reactive dyes (yellow 145, yellow 194 and blue 221), verifying the effectiveness of dyeing through color analysis in the CIELab system, pilling and formation powder testing (hairiness). The results for cotton fabric submitted for biopreparation have been compared with a conventional alkaline process, under conditions normally used in the textile industry. A comparison of the fabrics properties, such as weight loss, hydrophilicity, degree of whiteness, percent pectin removed and residual percentage of starch has confirmed that the bio-preparation can be as effective as the conventional alkaline process. The results have shown that the presence of the wetting agents does not interfere in the enzymatic activity and also improves the hydrophilicity of the fabric. Sequestering agents has demonstrated a negative influence evidenced by a 9% of reduction in the activity for amylase enzyme and around a 11% in the activity for both cellulase and pectinase enzymes. The best results for the tests have been obtained for the conditions: using the sequestering agent after 30 minutes of the beginning of enzymatic reaction, 65°C, pH 6.5 and an enzymatic pool containing 66% of pectinase, 17% of amylase and 17% of cellulase enzymes, resulting in a decrease of 81% of pectin fabric contend, an instantaneous hydrophilicity, around of 21°Berger degree of whiteness, and a residual starch between 0.10 and 0.14%. The combined presence of neutral cellulase enzyme and reactive dyes have not been affected the adherence of dyes on the cellulosic fiber, neither biopolish process was affected when performed in the presence of reactive dyes. Through tests performed on a pilot production machine using the proposed biopreparation process, it has been verified that the test results for strength, hairiness and pilling met the quality standards demanded by the textile industry. The economic feasibility for the bio-preparation process has been also confirmed through a costs analysis.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:00Z : No. of bitstreams: 1 000844539_20170530.pdf: 99312 bytes, checksum: 1d3847b4490b2b02c9ae5a2aeb7e8389 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-06-02T11:56:31Z: 000844539_20170530.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-06-02T11:57:15Z : No. of bitstreams: 1 000844539.pdf: 1734439 bytes, checksum: 1dcac8f5f69fe7680872119a4175ae7a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta tese trata da ampliação de escala de biorreatores de leito empacotado para produção de celulases fúngicas por fermentação em estado sólido (FES), constando de etapas experimentais, desenvolvidas no Brasil, e de modelagem e simulação, realizada na Alemanha. Em escala de frascos, foram obtidos parâmetros cinéticos de crescimento dos fungos termofílico Myceliophthora thermophila I-1D3b e mesofílico Trichoderma reesei QM9414. O crescimento foi estimado com base no teor de proteínas e as velocidades específicas de crescimento foram μ = 0,06 e 0,10 h-1 para os fungos termo e mesofílico, respectivamente. No período sanduíche, foi proposto um modelo heterogêneo bidimensional capaz de prever perfis de temperatura, umidade e crescimento fúngico ao longo do processo em qualquer posição do biorreator. Simulações empregando este modelo ao cultivo de M. thermophila em biorreator de leito empacotado com 7,62 cm de diâmetro interno indicaram que não deveria haver sobreaquecimento, mas perfis de umidade poderiam comprometer a produtividade na zona próxima à entrada de ar. Em ampliação de escala, foram realizados experimentos em biorreatores de leito empacotado empregando-se ambos os fungos e, como substratos, bagaço de cana e farelo de trigo. O rendimento do processo foi medido em termos de atividades celulolíticas, bem como se analisaram perfis de temperatura ao longo do processo e de umidade final do fermentado. Para ambos os fungos, em biorreator com 7,62 cm de diâmetro, não houve sobreaquecimento do leito para substrato contendo fibras de bagaço, concordando com simulações. Em biorreator com diâmetro 20 cm, observou-se um perfil térmico radial expressivo, com aumento de temperatura de até 10 ºC no centro do leito. Com o fungo termofílico M. thermophila, as atividades médias de endoglucanase e xilanase atingiram, respectivamente, 785 e 2120 U/gss no biorreator estreito e 580 e 2070 U/gss no biorreator largo... / This thesis deal with the scale-up of packed-bed bioreactors for fungal cellulases production by solid-state fermentation (SSF), comprising experimental steps, developed in Brazil, and modeling and simulation, developed in Germany. At flasks scale, growth kinetic parameters were obtained for thermophilic fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b and mesophilic one Trichoderma reesei QM9414. Growth was estimated based on protein content and specific growth rates were μ = 0,06 and 0,10 h-1 for thermo and mesophilic fungi, respectively. During the abroad period, it has been proposed a heterogeneous two-dimensional model able to predict temperature, moisture content and fungal growth profiles throughout the process at any position of the bioreactor. Simulations using this model for the cultivation of M. thermophila in a packed-bed bioreactor with internal diameter 7.62 cm addressed that is shouldn't happen overheating; however, moisture content profiles could harm enzyme productivity in the vicinity of the air inlet. On scaling-up, experiments in packed-bed bioreactors employing both fungi and sugar cane bagasse and wheat bran as substrates were carried out. The process yield was measured as cellulolytic activities, as well as temperature profiles along the process and final moisture contents of the fermented materials were obtained. For both fungi, in bioreactor with 7.62 cm diameter, there was no overheating of the bed when substrate contained bagasse fibers, agreeing with simulations. In bioreactor with 20 cm diameter, an expressive radial thermal profile has been observed, with temperature increasing up to 10 ºC at bed central axis. With thermophilic fungus M. thermophila, average activities of endoglucanase and xylanase reached, respectively, 785 and 2120 U/gss in thin-bioreactor and 580 and 2070 U/gss in large-bioreactor. With mesophilic fungus T. reesei, average activities of endoglucanase and ... / FAPESP: 2011/07453-5

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-13Bitstream added on 2014-11-10T11:57:42Z : No. of bitstreams: 1 000790107_20150511.pdf: 338150 bytes, checksum: a68b2a9eb314d27a58d6c9cc6e3d1e9c (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-11T13:13:25Z: 000790107_20150511.pdf,Bitstream added on 2015-05-11T13:13:55Z : No. of bitstreams: 1 000790107.pdf: 1190313 bytes, checksum: 3985054a66230646f5c4ccfafc0565a2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido à crescente demanda por combustíveis, pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o intuito de se obterem novos tipos de biocombustíveis provenientes de fontes renováveis. O etanol celulósico tem sido cogitado como complemento da produção de etanol, entretanto, a viabilização desse processo requer o desenvolvimento de tecnologias de sacarificação dos materiais lignocelulósicos, por via bioquímica, como a enzimática, ou por métodos abióticos. Os fungos filamentosos são um grupo de microrganismos secretores de enzimas que atuam na degradação de biomassa. As enzimas do complexo celulolítico e hemicelulolítico clivam as ligações que formam os polímeros de polissacarídeos liberando hexoses e pentoses fermentescíveis a etanol, porém, enzimas acessórias como a celobiose desidrogenase, são importantes na eficiência do processo. O presente projeto visou o isolamento de cepas fúngicas termofílicas com habilidade de secretar aquelas enzimas, assim como, a obtenção de preparados enzimáticos com estabilidade às variações de temperatura e pH que ocorrem durante as etapas da hidrólise. Foram isoladas 32 linhagens de fungos capazes de crescer em temperaturas entre 45 e 60ºC, tendo sido selecionadas cinco para as etapas seguintes do trabalho (Thermomyces lanuginosus S1, T. lanuginosus S3, Rasamsonia emersonii S10, T. lanuginosus FZI e R. emersonii BC) em função de apresentarem crescimento a 60ºC. Entre essas linhagens, as maiores atividades de β-glicosidase (52 U/g) e endoglucanase (579 U/g) foram obtidas em meio de cultivo da cepa R. emersonii S10 em 240h para ambas as enzimas. A melhor atividade de FPase foi apresentada pelo fungo T. lanuginosus S1 em 168h de cultivo, tendo produzido 262,8 U/g da enzima. O fungo R. emersonii S10 foi o único que apresentou a produção detectável das enzimas avicelase (9,2 U/g) e β-xilosidase (910,7 U/g). Esse isolado também produziu as maiores atividades de xilanase com ... / Owing the growing demand for fuels, research is being done with the aim of obtaining new types of biofuels from renewable resources. Cellulosic ethanol, obtained from residual biomass from agricultural and agro-industrial processes has been considered as a complement of ethanol production by decreasing the need for expansion of sugarcane areas. However, the viability of the process requires the development of technologies saccharification of lignocellulosic materials by biochemical route, such as enzymatic or abiotic methods. The filamentous fungi are a group of microorganisms that produce (secretory) of enzymes involved in the degradation of biomass. The enzymes cleave hemicellulolytic and cellulolytic complex connections that form polymers of polysaccharides present in the biomass releasing fermentable hexoses and pentoses to ethanol, however, accessory enzymes such as cellobiose dehydrogenase are important in the process efficiency. This design aimed at the isolation of thermophilic fungal strains with the ability to secrete those enzymes, as well as the enzyme preparations to obtain stability to pH and temperature variations that occur during the hydrolysis step. 32 fungal strains capable of growing at temperatures between 45 and 60 °C were isolated, five were selected to continue the following work steps (Thermomyces lanuginosus S1, T. lanuginosus S3, Rasamsonia emersonii S10, R. emersonii BC and T. lanuginosus FZI) as a function of experiencing growth at 60 °C. Among these strains, the highest activities of β-glucosidase (52 U/g) and endoglucanase (579 U/g) were obtained from the culture medium of strain R. emersonii S10 in 240h for both enzymes. The best activity FPase (cellulase that hydrolyzes filter paper) was presented by the fungus T. lanuginosus S1 in 168h of cultivation, having produced 262.8 U/g enzyme. The R. emersonii S10 was the only fungus that showed detectable avicelase production of enzymes (9.2 U/g) and ...

A celulose é o polímero mais abundante na natureza, sendo sua biodegradação realizada por enzimas como exoglicanases, endoglicanases e b-glicosidases, denominadas celulases. Entre os microrganismos capazes de secretar estas enzimas, destacam-se os fungos filamentosos, como Trichoderma, Penicillium e Aspergillus. Neste trabalho, em sua primeira etapa foi selecionado o fungo Aspergillus phoenicis entre seis fungos filamentosos para a produção de celulases. Foram testados doze meios de cultivos diferentes, buscando a escolha de um meio de cultivo baseado em resíduos agroindustriais para a produção de enzimas celulásicas. O meio de cultivo composto por resíduo de uva e peptona foi escolhido para efetuar de otimização do meio de cultivo, por meio da metodologia de superfície de resposta, realizando o planejamento fatorial 2². O cultivo submerso do fungo foi realizado em frascos erlenmeyers de 250 mL, com 50 mL de meio de cultivo, na temperatura de 30ºC, durante 120 horas em agitador de plataforma, a 120 rpm. Foram mensuradas as atividades de celulases totais, endoglicanases, e b-glicosidases. A atividade enzimática presente no sobrenandante do meio de cultivo foi então caracterizada quanto a diferentes valores de pH, temperatura, termoestabilidade, presença de sais e reagentes. Os resultados demonstram que as enzimas presentes no sobrenadante bruto da cultura possuem melhores atividade entre os pHs 3,0 e 5,0, temperatura de 60 ºC, mantendo-se estável por duas horas de incubação. A atividade enzimática sofreu perdas quando incubada na presença de Hg2+ , Cu+2, detergentes e ßmercaptoetanol. / Cellulose is the most abundant polymer in the nature, being its degradation carried out by enzymes such as exoglicanases, endoglicanases and b-glicosidases, called cellulases. Among the microorganisms capable to secret this enzymes, the fungi distinguished the filamentous fungi, such as Trichoderma, Penicillium and Aspergillus are the most important microrganisms. In this work, the fungus Aspergillus phoenicis was selected among six others filamentous fungi for the production of cellulases. Twelve culture media based on agroindustrial waste for cellulase production were tested. Culture medium with the composition of waste grape and peptone was chosen for the optimization of process, with the help of the response surface methodology, through factorial planning 2². The fungus was cultivated at a temperature of 30 ºC and 120 rpm on shaker rotatory during 120 hours. The activity of total cellulases, endoglucanases and b-glucosidases were measured. The enzymatic activity was characterized for the different values of pH, temperature, thermostability and presence of ions and others composts. The results demonstrated that the crude enzymes have the optimum activity between pH 3,0 and 5,0, at 60 ºC, temperature that it was remained steady for two hours of incubation. The enzymatic activity suffered losses when incubate in the presence of Hg2+, Cu+2, detergents and ß-mercaptoetanol.

Para determinar as variáveis morfogênicas, estruturais e o fluxo de tecidos os tratamentos foram duas intensidades (baixa e moderada) e dois métodos de pastejo (pastejo com lotação contínua e rotacionada). No experimento 1 o bastão graduado apresentou a melhor correlação com a massa de forragem (r2=0,65). No 2 as melhores correlações foram obtidas quando avaliadas as faixas de pós-pastejo para o disco medidor (r2=0,47) e as de pré-pastejo para o bastão graduado (r2=0,36). Para as variáveis morfogênicas e estruturais as intensidades de pastejo foram responsáveis por diferenças na taxa de elongação de folhas (intensidade baixa resultou em maior taxa de elongação) e nas características estruturais (intensidade baixa resultou em menor densidade de perfilhos, maior comprimento e número de folhas vivas). Os métodos de pastejo influenciaram as características morfogênicas (lotação contínua resultou em maior taxa de elongação de folhas, maior taxa de surgimento e tempo de vida das folhas no ciclo de observação I) e estruturais (lotação contínua resultou em maior densidade de perfilhos); bem como foi obtida interação com as intensidades e com os ciclos de avaliação. O fluxo de crescimento (favorecido por lotação rotacionada a baixa intensidade) e de senescência (favorecido por lotação contínua a baixa intensidade) foram afetados pelos tratamentos, enquanto que o fluxo de consumo não foi alterado pelos tratamentos.

Orientador: Ricardo Andrade Reis / Banca: Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira / Banca: Simone de Carvalho Peixoto Nogueira / Resumo: O presente trabalho avaliou a produção de enzimas fibroliticas exógenas obtidas a partir da fermentação fúngica e sua aplicação em diferentes doses na ensilagem de milho. Para isso, o projeto foi dividido em dois experimentos, sendo o primeiro caracterizado pela produção de enzimas e sua estabilidade em condições ruminais. Cinco amostras de diferentes locais foram coletadas e 45 fungos foram isolados e avaliados quanto a produção de xilanases e celulases. O micro-organismo selecionado como o melhor produtor foi um Aspergillus niger, capaz de produzir significativas quantidades das enzimas de interesse neste estudo (7,04 e 0,09 U/mL de xilanases e celulases, respectivamente). Após, seguiu-se um ensaio de otimização das condições de cultivo do fungo e avaliação da atividade enzimática buscando a máxima produção das enzimas de interesse. As condições ótimas de pH e temperatura de reação das enzimas em estudo corresponderam a 4,6 e 3,6 para as xilanases e celulases, respectivamente, com temperatura ótima de 60ºC em ambas as enzimas. A maior produção de xilanases ocorreu com 96 e 168 horas na fermentação submersa com ou sem agitação, respectivamente. Na produção de celulases os maiores níveis enzimáticos foram observados com 120 horas de cultivo nas duas condições de crescimento (submersa com ou sem agitação). A concentração ideal de esporos a ser inoculado no meio foi de 1,5x107 e 5x107 esporos/mL nas xilanases e celulases, especificamente. O teste de estabilidade das enzimas no rúmen mostrou maior atividade de xilanases nos animais que receberam o extrato enzimático via cânula até 7 horas após a aplicação. O segundo experimento avaliou a aplicação de diferentes doses enzimáticas sobre o perfil fermentativo, composição química e estabilidade aeróbia de silagem de milho. A planta de milho foi colhida quando apresentou 27% de matéria seca ... / Abstract: The objective of this study was to evaluate the exogenous fibrolytic enzymes production by fungal fermentation and the application in different doses at ensiling of maize. The project was divided into two sub projects, the first was characterized by enzymes production and their stability in rumen conditions. Five samples were collected from different locations and 45 fungi were isolated and evaluated for xylanases and cellulases production. Among the micro-organism selected as the best producer was a Aspergillus niger, capable to produce significant quantities of interest enzymes in this study (7,04U/mL and 0,088U/mL of xylanases and cellulases, respectivamente, respectively). After, followed by a test optimization of cultive conditions the fungus and enzymatic activity seeking maximum production of the interest enzymes. Optimal conditions of pH and temperature to enzymes reaction in this study corresponded to 4.6 and 3.6 for xylanase and cellulase, respectively, with optimum temperature of 60 ° C for both enzymes. The highest xylanases production occurred at 96 and 168 hours by submerged fermentation with or without agitation, respectively. Higher cellulase production was observed in 120 hours of cultive in two growth conditions (submerged with or without agitation). Optimal concentration of spores in the medium to be inoculated was 1.5 x107 and 5x107 spores / ml for xylanases and cellulases, specifically. Stability test of the enzymes in the rumen showed a greater xylanase activity in animals that received the enzyme extract via cannula until 7 hours after application. The second experiment evaluated the application of different levels of enzymes at ensiling of maize on the fermentation characteristics, chemical composition and aerobic stability of corn silage. The plant corn was harvested with 27% of dry matter and divided into four treatments (control - without enzymes, E5 - Silage ... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-30Bitstream added on 2014-06-13T20:56:18Z : No. of bitstreams: 1 albano_m_me_sjrp.pdf: 899652 bytes, checksum: 0556dccccf431c3b93be161fdeeb9b15 (MD5) / O interesse mundial pelo aproveitamento de resíduos agroindustriais como fonte renovável para produção de alimentos e biocombustíveis tem aumentado cada vez mais. Os materiais lignocelulósicos (MLCs) são uma fonte rica em polissacarídeos, celulose e hemicelulose, utilizados para o desenvolvimento de tecnologias na produção de álcool, xilose, xilitol, xilooligossacarídeos (XOS), entre outros. Fermentações submersas (FSm) e em estado sólido (FES) foram realizadas utilizando como substrato apenas bagaço de cana-de-açúcar ou suplementado com farelo de trigo, com o objetivo de produzir celulases (CMCase e Avicelase) e xilanases (β-1,4-xilanase e β-xilosidase) por seis fungos filamentosos isolados de bagaço de cana-de-açúcar em trabalhos anteriores. Dentre os estudados, a fermentação submersa (FSm) foi o melhor processo para a produção de xilanases e celulases. Para a produção de β-xilosidase o processo mais eficiente foi a fermentação em estado sólido (FES) . Dentre os microrganismos estudados para a produção de endoglucanases, destacaram-se os fungos filamentosos: U2370 (25,7 U/g), U19 (19,4 U/g) e Aspergillus fumigatus M51 (17,4 U/g), valores bem superiores aos encontrados na FES, cujos maiores destaques foram FS09 e U19 com aproximadamente 13 U/g. Para a produção de avicelase, os destaques foram: U19 (4,6 U/g) em FSM, T. reesei (3,0 U/g) e U2370 (3,8 U/g) todos em FSm. Para a produção de xilanase também os destaques foram todos em FSm: A. fumigatus M51 (1.263 U/g), N51 (1.247 U/g), FS 09 (1.133 U/g) e U 19 (1.129 U/g). Apenas a linhagem 100P (1.000 U/g) foi expressiva em FES. Já a enzima β-xilosidase foi produzida de forma bem mais expressiva apenas pela linhagem N51 (6,6 U/g) em FES. Nessa pesquisa apenas o fungo U19 se destacou para as três atividades (avicelase, xilanase e CMCase), o U2370... / The worldwide interest in the use of agro-industrial residues as a renewable source for food and biofuels production has increased even more. The lignocellulosic materials (MLCs) are a rich source of polysaccharides, cellulose and hemicelluloses, used in developing technology for the production of alcohol, xylose, xylitol and xilooligossacarids (XOS). Submerged fermentation (SmF) and solid state fermentation (SSF were performed using only bagasse cane sugar or supplemented with wheat bran) as substrate, with the goal of producing cellulases (CMCase and Avicelase) and xylanases (β-1, 4-xylanase and β-xylosidase) for six filamentous fungi isolated from crushed sugar cane in previous works. Among the studies, the submerged fermentation (SmF) was the best method for the production of xylanases and cellulases. For the production of β-xylosidase the most efficient process was the solid state fermentation (SSF). Among the microorganisms studied for producing endoglucanases, the most important filamentous fungi is: U2370 (25.7 U/ g), U19 (19.4 U/g) and Aspergillus fumigatus M51 (17.4 U/g), values much higher than those found in FES, whose major activities were FS09 and U19, with approximately 13 U/g. For the production of avicelase, activities were U19 (4.6 U/g) in FSm, T. reesei CCT 2768 (3.0 U/g) and U2370 (3.8 U/g) all in SmF. For the production of xilanases, the best activities were also all in SmF: A. fumigatus M51 (1263 U/g), N51 (1247 U/g), FS 09 (1133 U/g) and U19 (1,129 U/g). Only the strain 100P (1000 U/g) was significant in FES. The enzyme β-xylosidase was produced in a much more expressive only by strain N51 (6.6 U / g) in FES. In this study only the fungus U19 stood out for all three activities (avicelase, xylanase and CMCase), the U2370 is noted only as cellulolytic (avicelase and CMCase), and the N51 was the best producer... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-30Bitstream added on 2014-06-13T18:31:44Z : No. of bitstreams: 1 000736781.pdf: 1643860 bytes, checksum: 4849c9a2fc53d472b2f83474f9592b7f (MD5) / O presente trabalho avaliou a produção de enzimas fibroliticas exógenas obtidas a partir da fermentação fúngica e sua aplicação em diferentes doses na ensilagem de milho. Para isso, o projeto foi dividido em dois experimentos, sendo o primeiro caracterizado pela produção de enzimas e sua estabilidade em condições ruminais. Cinco amostras de diferentes locais foram coletadas e 45 fungos foram isolados e avaliados quanto a produção de xilanases e celulases. O micro-organismo selecionado como o melhor produtor foi um Aspergillus niger, capaz de produzir significativas quantidades das enzimas de interesse neste estudo (7,04 e 0,09 U/mL de xilanases e celulases, respectivamente). Após, seguiu-se um ensaio de otimização das condições de cultivo do fungo e avaliação da atividade enzimática buscando a máxima produção das enzimas de interesse. As condições ótimas de pH e temperatura de reação das enzimas em estudo corresponderam a 4,6 e 3,6 para as xilanases e celulases, respectivamente, com temperatura ótima de 60ºC em ambas as enzimas. A maior produção de xilanases ocorreu com 96 e 168 horas na fermentação submersa com ou sem agitação, respectivamente. Na produção de celulases os maiores níveis enzimáticos foram observados com 120 horas de cultivo nas duas condições de crescimento (submersa com ou sem agitação). A concentração ideal de esporos a ser inoculado no meio foi de 1,5x107 e 5x107 esporos/mL nas xilanases e celulases, especificamente. O teste de estabilidade das enzimas no rúmen mostrou maior atividade de xilanases nos animais que receberam o extrato enzimático via cânula até 7 horas após a aplicação. O segundo experimento avaliou a aplicação de diferentes doses enzimáticas sobre o perfil fermentativo, composição química e estabilidade aeróbia de silagem de milho. A planta de milho foi colhida quando apresentou 27% de matéria seca... / The objective of this study was to evaluate the exogenous fibrolytic enzymes production by fungal fermentation and the application in different doses at ensiling of maize. The project was divided into two sub projects, the first was characterized by enzymes production and their stability in rumen conditions. Five samples were collected from different locations and 45 fungi were isolated and evaluated for xylanases and cellulases production. Among the micro-organism selected as the best producer was a Aspergillus niger, capable to produce significant quantities of interest enzymes in this study (7,04U/mL and 0,088U/mL of xylanases and cellulases, respectivamente, respectively). After, followed by a test optimization of cultive conditions the fungus and enzymatic activity seeking maximum production of the interest enzymes. Optimal conditions of pH and temperature to enzymes reaction in this study corresponded to 4.6 and 3.6 for xylanase and cellulase, respectively, with optimum temperature of 60 ° C for both enzymes. The highest xylanases production occurred at 96 and 168 hours by submerged fermentation with or without agitation, respectively. Higher cellulase production was observed in 120 hours of cultive in two growth conditions (submerged with or without agitation). Optimal concentration of spores in the medium to be inoculated was 1.5 x107 and 5x107 spores / ml for xylanases and cellulases, specifically. Stability test of the enzymes in the rumen showed a greater xylanase activity in animals that received the enzyme extract via cannula until 7 hours after application. The second experiment evaluated the application of different levels of enzymes at ensiling of maize on the fermentation characteristics, chemical composition and aerobic stability of corn silage. The plant corn was harvested with 27% of dry matter and divided into four treatments (control - without enzymes, E5 - Silage ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-12Bitstream added on 2014-06-13T18:57:10Z : No. of bitstreams: 1 santos_e_me_arafcf.pdf: 1072487 bytes, checksum: 4e2fa3eca9088762957409bcafc21442 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O uso e produção de enzimas têm se tornado uma das áreas de maior interesse da indústria biotecnológica. As enzimas obtidas de microrganismos por processos fermentativos têm sido amplamente pesquisadas e utilizadas em todo mundo. A aplicação de enzimas na extração de óleos é uma alternativa consistente aos processos convencionais, por se tratar de um processo que consome menor energia, melhora a qualidade de vários produtos como, por exemplo, o óleo de oliva, e causa um mínimo de impacto ambiental. Para realizar a extração do óleo, que se encontra nos vacúolos intracelulares, há a necessidade do rompimento das paredes e membranas celulares. Os tratamentos mecânico e térmico causam a ruptura das estruturas celulares, porém, não são suficientes, já que parte do óleo permanece na célula, sem ser extraído. Para aumentar o rendimento no processo de extração do óleo se faz necessário a utilização de um complexo multienzimático que irá atuar sobre os componentes da parede, facilitando a sua liberação. O objetivo deste trabalho foi utilizar uma mistura de enzimas contendo celulases, xilanases e pectinases produzidas por microrganismos para extração de óleos essenciais de plantas. As enzimas foram produzidas pelos fungos T. reesei Rut C-30 e Aspergillus niger, em processo fermentativo incubado em biorreator de 10 L. A composição do meio de cultura, bem como as condições de cultivo, foram estabelecidas a fim de se obter maior produção de enzimas. A produção de enzimas em biorreator para a linhagem Rut C-30 de T. reesei mostrou os melhores níveis em pH 4,0, temperatura de 28º C, agitação de 400 rpm e taxa de aeração de 1,5 vvm, obtendo uma produção de 2,01 U/mg, 1,79 U/mg e 0,2 U/mg de celulase, xilanase e pectinase, respectivamente. A produção utilizando A. niger apresentou melhores níveis enzimáticos nas mesmas condições usadas para T. reesei e foram: 1,21 U/mg, 2,96 U/mg e 4,2 U/mg de celulase, / The use and production of enzyme have become one of the areas of great interest of the biotechnological industry. The enzymes produced by microorganisms in fermentation processes have been widely searched and used in the world. The enzyme application in the oil extraction is a consistent alternative to the conventional processes, because represents a process that consumes less energy, improves the quality of some products as, for example, the olive oil, and cause a minimum of environmental impact. To perform the extraction of the oil, which is found in the intracellular vacuoles, it is necessary break the cellular and membranes walls. The mechanical and thermal treatments cause the rupture of the cellular structures, however, they are not enough, since part of the oil remains in the cell, without be extracted. To increase the yield in the process of oil extraction is necessary to use a multienzymatic complex that will act on the components of the wall, facilitating its release. The objective of this work was to utilize a enzyme mixture containing cellulases, xylanases and pectinases produced by microorganisms to extract plants essential oils. The enzymes had been produced by the microorganisms Trichoderma reesei QM9414 and T. reesei Rut C-30 and Aspergillus niger, in fermentative process incubated in a 10L bioreactor. The composition of the culture medium, and the culture conditions were established in order to obtain higher level of enzyme production. The enzyme production in bioreactor by T. reesei Rut C-30 showed the best levels in pH 4.0, temperature of 28º C, agitation of 400 rpm and tax of aeration of 1,5 vvm, and obtaining production of 2.01 U/mg, 1.79 U/mg and 0.2 U/mg of cellulase, xylanase and pectinase, respectively. The production using A. niger showed the best leves at the same conditions used to T. reesei and the were: 1.21 U/mg, 2.96 U/mg and 4.2 U/mg of cellulase, xylanase and pectinase, respectively. Melampodium divaricatum (Rich.