Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5536.pdf: 2735660 bytes, checksum: 14dceb0da38443c19f1b8c8410041cad (MD5) Previous issue date: 2013-09-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / The use of fossil fuels has a significant impact on the environment, making biofuels a renewable and friendly alternative. Brazil, as one of the leading producers of sugar and ethanol, generates as main residue sugar cane bagasse, which is usually burned for power generation. However, this biomass can be reused as raw material for the production of second generation bioethanol (2G). The consolidation of the industrial production of second-generation (2G) bioethanol relies on the improvement of the economics of the process. Thus, it is important the use of both the fermentable fractions present in sugarcane bagasse, cellulose (C6) and hemicellulose (C5), for the economically feasible process. Within this general scope, the second chapter of this thesis addresses one aspect that impacts the costs of the biochemical route for producing 2G bioethanol: defining optimal operational policies for the reactor running the enzymatic hydrolysis of the C6 biomass fraction. A simple Michaelis Menten pseudo-homogeneous kinetic model with product inhibition was used in the dynamic modeling of a fed-bath reactor, and two feeding policies were implemented and validated in bench-scale reactors processing pre-treated sugarcane bagasse. The first policy was defined with the purpose of sustaining high rates of glucose production, adding enzyme (Accellerase® 1500) and substrate simultaneously during the reaction course. The second approach applied classical optimal control theory, for determining optimal substrate feeding profiles, in order to maximize the performance index proposed. Economical criteria were used for comparing the reactor performance operating in successive batches and in fed-batch modes. Fed-batch mode was less sensitive to enzyme prices than successive batches. Process intensification in the fed-batch reactor led to final glucose concentrations around 200 g/L. The third chapter, in turn, focuses on the xylose utilization, the main sugar found in the C5 fraction, for fermentation to ethanol by yeast Saccharomyces cerevisiae. Although this yeast is not capable of fermenting xylose, it is able to ferment D-xylulose obtained by isomerisation of xylose by glucose isomerase enzyme, generating ethanol and/or xylitol as the main products. The optimization of ethanol production requires the analysis of the metabolism of xylulose. In this context, the genome-scale metabolic model iND750 was adjusted. In silico experiments were carried out using the software OptFlux and compared with experimental data of batch cultivation of S. cerevisiae, in order to validate the model and establishing relationships between fluxes of assimilating xylulose and oxygen and selectivity in the production of ethanol compared to xylitol. Experiments of simultaneous isomerization and fermentation (SIF) of xylose were carried out in a continuous bioreactor containing alginate pellets as biocatalyst with enzyme glucose isomerase and S. cerevisiae coimobilizated. Final concentrations of 6 g/L of ethanol and 5 g/L of xylitol were achieved in continuous cultivation. / A utilização de combustíveis fósseis tem um significativo impacto no meio ambiente, tornando os biocombustíveis uma alternativa renovável e ambientalmente amigável. O Brasil, por ser um dos principais produtores de açúcar e etanol, gera como principal subproduto dessa indústria, o bagaço de cana de açúcar, que é geralmente queimado para geração de energia. Entretanto, esta biomassa pode ser reaproveitada como matéria-prima para produção de bioetanol de segunda geração (2G). A consolidação da produção industrial de bioetanol 2G baseia-se na melhoria econômica do processo. É importante, assim, o uso de ambas as frações fermentáveis presentes no bagaço de cana, de celulose (C6) e de hemicelulose (C5), para viabilizar economicamente o processo. Neste âmbito geral, o segundo capítulo desta tese de doutorado aborda um aspecto que impacta os custos da rota bioquímica para a produção de bioetanol 2G: definição de políticas operacionais ótimas para um reator de hidrólise enzimática da fração C6 do bagaço de cana de açúcar. Foi utilizado um modelo cinético de Michaelis-Menten pseudohomogêneo, com inibição pelo produto, na modelagem dinâmica de um reator em batelada alimentada e duas políticas de alimentação foram implementadas e validadas em reatores de escala de bancada processando bagaço de cana pré-tratado. A primeira política de alimentação foi definida com a finalidade de sustentar elevadas taxas de produção de glicose, adicionando enzima (Accellerase® 1500) e substrato simultaneamente durante o curso da reação. A segunda política aplica a teoria clássica de controle ótimo, para determinação de perfis ótimos de alimentação de substrato, a fim de maximizar o índice de desempenho proposto. Foram usados critérios econômicos para comparar o desempenho do reator operando em bateladas sucessivas e em modos de batelada alimentada. O modo batelada alimentada foi menos sensível a alterações no preço da enzima do que bateladas sucessivas. Intensificação do processo em batelada alimentada conduziu a concentrações finais de glicose de cerca de 200 g/L. Já o terceiro capítulo foca na utilização da xilose, principal açúcar encontrado na fração C5, para fermentação a etanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae. Embora esta levedura seja incapaz de fermentar xilose, pode fermentar a D-xilulose obtida pela isomerização de xilose pela enzima glicose isomerase, gerando etanol e/ou xilitol como produtos principais. A otimização da produção de etanol requer a análise do metabolismo da xilulose. Neste contexto, o modelo metabólico em escala genômica iND750 foi utilizado e ajustado. Experiências in silico usando o software OptFlux foram realizadas e comparadas com dados experimentais de cultivos em batelada de S. cerevisiae, com o propósito de validar o modelo e estabelecer relações entre os fluxos de assimilação de xilulose e de oxigênio e a seletividade na produção de etanol em relação a xilitol. Experimentos de isomerização e fermentação simultâneas da xilose (SIF) foram realizados em reator contínuo de leito fixo, contendo como biocatalisador pellets de alginato com enzima glicose isomerase e S. cerevisiae coimobilizadas. Concentrações finais de 6 g/L de etanol e 5 g/L de xilitol foram alcançadas em cultivo contínuo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5990.pdf: 3991723 bytes, checksum: 8f7428459353354f21c1db08bd391507 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / The industrial production of fuel ethanol and sugar generates the main byproduct of sugarcane bagasse, which is burned in boilers for power generation. However, as a lignocellulosic material (consisting basically of three polymers: cellulose, hemicellulose and lignin), bagasse can be reused for the production of second generation bioethanol (2G), which is a renewable and environmentally friendly biofuel. For industrial 2G bioethanol production becomes economically feasible, the use of all fermentable fractions present in the bagasse is required: C6 fraction (cellulose) and C5 fraction (hemicellulose). These fractions are subjected to hydrolysis processes that generate as main sugars glucose and xylose respectively. It is important, therefore, that the microorganism employed for the production of ethanol 2G is able to utilize all the sugars generated during the hydrolysis process. In this work we chose the yeast Saccharomyces cerevisiae to be the main microorganism used in the industrial production of ethanol, although unfortunately, this yeast is unable to ferment xylose. However, while S. cerevisiae does not use xylose, can ferment xylulose obtained by isomerization of xylose by the enzyme glucose isomerase. The objective of this study was to develop and evaluate technological alternatives for the production of ethanol 2G from hexoses and pentoses using wild S. cerevisiae. In relation to the C6 fraction, in this work two important aspects have been addressed: i) study of the operation regime of a fed-batch reactor enzymatic hydrolysis of the C6 fraction of bagasse from sugarcane, yielding values of final glucose concentration of 200 g.L-1, higher than 45 g.L-1 achieved in batch reactor; ii) kinetic modeling of complex systems (enzymatic hydrolysis of lignocellulosic substrates), in which an interpolator was developed using fuzzy logic as an important tool to represent the processes of enzymatic hydrolysis of lignocellulosic materials for rugged and reliable manner. Now, in relation to the C5 fraction initially applied simple techniques of Evolutionary Engineering, leading to the selection of a different strain of S. cerevisiae, adapted to assimilate xylulose in minimal medium and characterized by reduced formation of xylitol, which demonstrated a selectivity of ~7 getanol.gxilitol -1, significantly higher than the selectivity achieved by the wild strain of ~2 getanol.gxilitol -1. The selected strain was studied in batch cultures conducted in bench scale reactor under different conditions of oxygen limitation. It was found that the production of ethanol is favored over the formation of xylitol, keeping the flow of consumed xylulose above 0,5 mmol.gMS -1.h-1 for flow of oxygen consumption of 0.1 mmol.gMS -1.h-1, reaching in this condition selectivities around 4 getanol.gxilitol -1. For zero flow of oxygen (anaerobic culture) or above 0,3 mmol.gMS -1.h-1, ethanol production is drastically reduced , regardless of the flow xylulose assimilated by the cells. / A produção industrial de etanol combustível e de açúcar gera como principal subproduto o bagaço de cana de açúcar, que é queimado nas caldeiras para geração de energia. Entretanto, por ser um material lignocelulósico (constituído basicamente por três polímeros: celulose, hemicelulose e lignina), o bagaço pode ser reaproveitado para a produção de bioetanol de segunda geração (2G), que é um biocombustível renovável e ambientalmente amigável. Para que a produção industrial de etanol 2G se torne economicamente viável, é necessário o aproveitamento de todas as frações fermentescíveis presentes no bagaço de cana: fração C6 (celulose) e fração C5 (hemicelulose). Estas frações são submetidas a processos de hidrólise que geram como principais açúcares glicose e xilose respetivamente. É importante, portanto, que o microrganismo empregado para a produção de etanol 2G seja capaz de utilizar todos os açúcares gerados no processo de hidrólise. Neste trabalho foi escolhida a levedura Saccharomyces cerevisiae por ser o principal microrganismo utilizado na produção industrial de álcool combustível, embora, infelizmente, esta levedura seja incapaz de fermentar xilose. No entanto, embora S. cerevisiae não utilize xilose, pode fermentar a xilulose obtida pela isomerização de xilose pela enzima xilose isomerase conhecida industrialmente como glicose isomerase. Assim, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver e avaliar alternativas tecnológicas para a produção de etanol 2G a partir de hexoses e pentoses, utilizando S. cerevisiae selvagem. Em relação à Fração C6, neste trabalho foram abordados dois aspectos importantes: i) estudo da operação em regime de batelada alimentada de um reator de hidrólise enzimática da fração C6 do bagaço de cana de açúcar, obtendo-se valores de concentração final de glicose de cerca de 200 g.L-1, superiores aos 45 g.L-1 alcançados em reator operado em bateladas simples; ii) modelagem cinética de sistemas complexos (hidrólise enzimática de substratos lignocelulósicos), no qual foi desenvolvido um interpolador utilizando a lógica fuzzy como uma ferramenta importante para representar os processos de hidrólise enzimática de materiais lignocelulósicos de forma robusta e confiável. Já em relação à Fração C5, inicialmente aplicou-se técnicas simples de Engenharia Evolutiva, levando à seleção de uma linhagem diferenciada de S. cerevisiae, adaptada à assimilação de xilulose em meio mínimo e caracterizada por reduzida formação de xilitol, a qual apresentou uma seletividade de ~7 getanol.gxilitol -1, valor significativamente superior à seletividade alcançada pela linhagem selvagem, de ~2 getanol.gxilitol -1. A linhagem selecionada foi então estudada em cultivos em batelada conduzidos em biorreator de bancada, sob diferentes condições de limitação por oxigênio. Verificou-se que a produção de etanol é favorecida, em detrimento da formação de xilitol, mantendo-se o fluxo de xilulose consumida acima de 0,5 mmol.gMS -1.h-1, para fluxo de oxigênio consumido de 0,1 mmol.gMS -1.h-1, alcançando-se nessa condição seletividades em torno de 4 getanol.gxilitol -1. Para fluxos de oxigênio nulo (cultivo anaeróbio) ou acima de 0,3 mmol.gMS -1.h-1, a produção de etanol é drasticamente reduzida, independentemente do fluxo de xilulose assimilado pelas células.

Resumo: A Linfadenite Caseosa (LC) é uma doença crônica contagiosa, causada pela Corynebacterium pseudotuberculosis que acomete ovinos e caprinos acarretando perdas econômicas importantes. O diagnóstico é baseado no cultivo e identificação bioquímica, no entanto a fase subclínica e/ou visceral requerem métodos alternativos para sua detecção. Apesar dos métodos de diagnóstico já existentes, raramente pesquisas investigaram a utilização de material proveniente de punção aspirativa por agulha fina (PAAF) de linfonodo de ovinos aplicadas a outras técnicas de diagnóstico. O presente trabalho objetivou avaliar a sensibilidade e especificidade de métodos de diagnóstico para LC em ovinos sintomáticos (n=26) e assintomáticos (n=129), utilizando material colhido através de PAAF de linfonodo. As técnicas basearam-se na amplificação por PCR do gene alvo pld (fosfolipase D), no cultivo bacteriano associado a identificação bioquímica, no citodiagnóstico, bem como na pesquisa do agente etiológico. O teste sorológico por ELISA indireto foi adaptado para a espécie ovina. As amostras clínicas recuperadas da PAAF forneceram material adequado e suficiente para realização dos testes propostos, implementando a rotina do diagnóstico para LC. Dentre os métodos testados, o ELISA e a PCR foram os que apresentaram maior sensibilidade (92%). A maior especificidade foi verificada no cultivo bacteriano (98%), seguido do exame citológico (94%). / Abstract: Caseous Lymphadenitis (CL) is considered a cronic contagious disease caused by Corynebacterium pseudotuberculosis affecting sheep and goats causing economical losses. The diagnostic is based on microorganism culture and respective identification. However no clinical and/ or visceral cases need alternative methods for detection. In spite of a range of diagnostic methods, few studies demonstrate the usefulness of fine-needle aspiration biopsy (FNAB) method. The aim of this study was to evaluate the sensitivity and specificity of diagnostic methods for CL in symptomatic (n=26) and asymptomatic (n=129) sheeps, using specimes collected from lymph nodes by FNAB assay. These techniques were performed using PCR targeting the pld gene (phospholipase D), on biochemical identification and culture, cytodiagnostic searching the aetiological agent. The serologic test of ELISA method was also applied in all ovine sera. Clinical samples recovered in FNAB given suitable and enough samples to perform the identification of C. pseudotuberculosis, implementing CL diagnostics. Among all techniques used here, ELISA and PCR demonstrated higher sensitivity (92%), whereas microorganism culture (98%) and cytodiagnostic (94%) presented higher specificity. / Orientador: Maria Cecília Rui Luvizotto / Coorientador: Vasco Ariston de Carvalho Azevedo / Banca: Márcio Garcia Ribeiro / Banca: Tereza Cristina Cardoso da Silva / Mestre

INTRODUÇÃO: Líquen plano pilar (LPP) e alopecia frontal fibrosante (AFF) são alopecias cicatriciais linfocíticas crônicas, caracterizadas pela destruição permanente da unidade pilossebácea. Neuropeptídeos como a substância P (SP) e o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP) têm sido implicados no metabolismo lipídico das glândulas sebáceas e na manutenção do estado inflamatório de diversas doenças. OBJETIVOS: 1. Quantificar e comparar a expressão dos neuropeptídeos SP e CGRP em amostras do couro cabeludo (áreas afetadas e aparentemente não afetadas) e séricas de pacientes com LPP e AFF, em relação a indivíduos sadios, utilizando a técnica de ELISA. 2. Analisar áreas afetadas e aparentemente não afetadas de pacientes com LPP e AFF através da imunofluorescência direta (IFD). MÉTODO: 20 pacientes (10 com LPP e 10 com AFF) e 11 indivíduos sadios foram submetidos a biópsias com punch de 4mm do couro cabeludo e coleta de amostras sanguíneas. Pacientes foram submetidos a biópsias das áreas afetadas e aparentemente não afetadas do couro cabeludo, as quais foram pareadas com amostras da região anterior e posterior do couro cabeludo dos indivíduos-controle. As amostras dos pacientes foram enviadas para análise histopatológica, IFD e teste de ELISA para SP e CGRP. As amostras dos controles foram submetidas à análise histopatológica e aos mesmos testes de ELISA. Sintomas (dor, prurido, queimação e formigamento) e sinais inflamatórios (eritema difuso, eritema peripilar e descamação peripilar) na região afetada dos pacientes também foram avaliados. Este estudo foi realizado nas Universidades de São Paulo (BRA) e de Minnesota (EUA), entre os anos de 2012 e 2014. RESULTADOS: A análise histopatológica evidenciou infiltrado perifolicular linfocítico típico em 70% das áreas aparentemente não afetadas do couro cabeludo de pacientes com LPP e AFF, além de fibrose e depósitos de mucina perifoliculares. Em relação à IFD, o resultado se mostrou positivo em 50% das amostras das áreas afetadas e em 40% das áreas aparentemente não afetadas dos pacientes com LPP, em comparação a 40% e 20% nos casos de AFF, respectivamente. No teste de ELISA, pacientes do grupo LPP e infiltrado histopatológico de moderado a intenso na área afetada, demonstraram maior expressão de SP na área afetada, em comparação àquela aparentemente não afetada (P=0,046). Já pacientes do grupo AFF com o mesmo grau histopatológico de inflamação, demonstraram maior expressão de SP na área aparentemente não afetada, em comparação à área afetada (P=0,050). No teste de ELISA para CGRP, pacientes com LPP e inflamação histopatológica de leve a ausente na área afetada, tiveram maior expressão deste neuropeptídeo na área aparentemente não afetada, em comparação à área afetada (P=0,048). Por outro lado, pacientes com AFF que tinham o mesmo grau de inflamação histopatológica, a expressão deste neuropeptídeo foi favorecida na área afetada, em relação àquela aparentemente não afetada (P=0,050). Todas as amostras séricas dos pacientes e controles e do couro cabeludo dos indivíduos-controle tiveram resultados indetectáveis para SP e CGRP no teste de ELISA. Nenhuma relação entre sinais e sintomas inflamatórios e expressão de SP e CGRP no teste de ELISA foi vista. CONCLUSÃO: O acometimento das áreas aparentemente não afetadas do couro cabeludo de pacientes com LPP e AFF ao exame histopatológico, sugere que ambas as doenças possam acometer de forma difusa esta região. Apesar da semelhança dos achados histopatológicos entre pacientes com LPP e AFF, resultados antagônicos dos neuropeptídeos encontrados no teste de ELISA apontam para mecanismos fisiopatogênicos distintos. A inflamação neurogênica poderia explicar a sintomatologia e contribuir para a patogênese destas doenças / INTRODUCTION: Lichen planopilaris (LPP) and frontal fibrosing alopecia (FFA) are primary lymphocytic cicatricial alopecias characterized by permanent destruction of the pilossebaceous unit. Neuropeptides such as substance P (SP) and calcitonin gene-related peptide (CGRP) are related to lipid metabolism in sebaceous glands and to the maintenance of many inflammatory chronic disorders. OBJECTIVES: 1. Quantify SP and CGRP expression in affected and in normal-appearing scalp areas and serum samples from patients with LPP and FFA, and compare to healthy controls using ELISA technique. 2. Compare affected and normal-appearing areas from patients with LPP and FFA, using direct immunofluoresce (DIF) technique. METHODS: Twenty patients (10 with LPP and 10 with FFA) and eleven healthy controls underwent 4mm-punch biopsies and blood extraction. Patients collected samples from affected and normal-appearing scalp areas, and controls collected from anterior and posterior scalp areas. Patients samples were sent to histopathologic examination, DIF and ELISA tests for SP and CGRP detection. Control samples were sent to histopathologic examination and to the same ELISA tests. Symptoms (pain, burning, itching and tingling) and signs of inflammation (diffuse erythema, perifollicular erythema and perifollicular scale) were also assessed. This study was done at the Universities of São Paulo (Brazil) and Minnesota (USA), between 2012 and 2014. RESULTS: Normal-appearing scalp areas from patients with LPP and FFA showed lymphocytic perifollicular typical inflammation in 70% of the cases, as well as perifollicular fibrosis and mucin deposits. DIF test was positive in 50% of the affected areas and in 40% of normalappearing areas from patients with LPP, comparing to 40% and 20% in the FFA group, respectively. In SP ELISA test, affected areas from patients with LPP that had histopathologic moderate or intense infiltrate showed more expression of SP in the affected scalp, comparing to normal-appearing areas (P=0,046). However, affected areas from patients with FFA that showed the same degree of histopathologic infiltrate had higher expression of SP in normalappearing scalp, comparing to affected scalp (P=0.050). In CGRP ELISA test, affected scalp from patients with LPP that had histopathologic mild or irrelevant infiltrate showed increased CGRP expression in normal-appearing scalp areas, comparing to affected scalp (P=0,048). Althought, affected areas with the same degree of histopathologic inflammation from patients with FFA had more CGRP, comparing to normal-appearing scalp (P=0,050). All serum samples and scalp samples from controls had undetectable results in SP and CGRP ELISA tests. No clinical relationship was found among symptoms, signs of inflammation, and neuropeptide expression. CONCLUSION: Normal-appearing scalp areas can show histopathologic inflammation suggesting that both LPP and FFA can be more generalized processes affecting the scalp. Although both diseases share similar histopathologic findings, the opposite results in the ELISA test point that these diseases may have diverse pathogenic mechanisms. Neurogenic inflammation possibly play an important role in the pathogenesis of both LPP and FFA and may explain the symptomatic scalp some patients refer

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiano Bisinella Scheufele.pdf: 1716907 bytes, checksum: fee6288858ac3d92f0d2e7f9f8d02ba2 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lignocellulosic biomass has high yields of cellulose which can be hydrolyzed to fermentable carbohydrates. Global generation of agro-industrial wastes grows simultaneously with the sector development resulting at the accumulation of lignocellulosic residues leading environmental pollution and loss of potential materials for the bioconversion to a wide range of high added value products, such as biofuels. Recently, the search of renewable sources of energy has grown, due to the depleting of fossil fuels, increasing the possibility at the conversion of the lignocellulosic biomass via hydrolytic enzymes. The aim of this work was evaluate cellulases production by lignocellulolytic fungi from the Amazonic biome aiming at the bioconversion of the agro-industrial residues. Submerged and solid-state fermentations were performed to select the microorganism with superior cellulase productive capacity. The influence of parameters such as pH, surfactant induction (Tween 80), aeration and agitation, besides the alkaline oxidative treatment of the sugarcane bagasse. Statistical design were carried out to estimate the influence of the moisture and the initial pH at cellulases production by solid-state fermentation. Trichoderma sp. and Aspergillus niger performed the best production of enzymes, where the highest yields of total cellulase were obtained by agitated submerged fermentation with sugarcane bagasse pretreated with H2O2 (1%) reaching 0.265 U.mL-1 (12.915 U.g-1) by Trichoderma sp. at the sugarcane bagasse, and 0.155 U.mL-1 (7.549 U.g-1) by Aspergillus niger. Through solid state fermentations with the pretreated sugarcane bagasse the influence of initial pH and the moisture were evaluated by statistical design. In the case of the Trichoderma sp. both parameters were significant at the cellulase production, as well as the synergistic interaction, within the confidence interval of 95%, yielding 0.167 U.mL-1 (2.695 U.g-1), at the pH 7.0 and 1:9 solid-liquid ratio. For Aspergillus niger only pH was significant and the cellulase content obtained was 0.098 U.mL-1 (1.695 U.g-1) at pH 7.0. Finally, a cellulase produced by Trichoderma sp. at solid state fermentation and a commercial enzyme were used at enzymatic hydrolysis tests. The parameters hydrolysis time, enzyme dilution, concentration of Tween 80 and solid-liquid ratio of sugarcane bagasse were evaluated. The significant variables were then optimized by a central composite rotational design. The strain of Trichoderma sp. from the Amazon biome showed potential at the cellulase production and the treated sugarcane bagasse was a fine substrate for the enzymatic production. / A biomassa lignocelulósica contêm altos teores de celulose e outros polissacarídeos em sua constituição química, podendo ser hidrolisados em açúcares fermentescíveis. A geração de resíduos agroindustriais anual tem crescido resultando no acúmulo de resíduos que contribuem para a poluição do meio ambiente e na perda de materiais que possuem potencial na bioconversão a produtos de alto valor agregado, como por exemplo, biocombustíveis. Recentemente, há a necessidade de fontes energéticas de origem renovável, devido à diminuição dos combustíveis fósseis, viabilizando a conversão das biomassas lignocelulósicas via enzimas hidrolíticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de enzimas celulases por fungos lignocelulolíticos provenientes do bioma amazônico visando a bioconversão de resíduos agroindustriais. Diferentes fermentações foram realizadas, tanto em meio submerso quanto em estado sólido, através das quais selecionou-se os micro-organismos com melhor capacidade produtiva de celulases. Estudou-se a influência de parâmetros como pH, utilização de surfactante como indutor (Tween 80), aeração e agitação, além do tratamento alcalino oxidativo do bagaço de cana. Os micro-organismos que apresentaram melhor desempenho na produção das enzimas foram o Trichoderma sp. e o Aspergillus niger, sendo que os maiores níveis de celulase total foram obtidos por fermentação submersa nos ensaios agitados com bagaço de cana pré-tratado com H2O2 (1%), com 0,265 U.mL-1 (12,915 U.g-1) pelo Trichoderma sp., e 0,155 U.mL-1 (7,549 U.g-1) com Aspergillus niger. A partir de fermentações em estado sólido com o bagaço de cana pré-tratado avaliou-se a influência dos parâmetros pH inicial e umidade por planejamentos experimentais, verificando-se que para o Trichoderma sp. ambos os parâmetros, bem como a interação sinergética entre si, foram significativos dentro do intervalo de confiança de 95%, obtendo-se 0,167 U.mL-1 (2,695 U.g-1) no pH 7,0 e relação sólido-líquido 1:9. No caso do Aspergillus niger apenas o pH foi significativo e o teor de celulase obtido foi de 0,098 U.mL-1 (1,695 U.g-1) para um pH 7,0. Finalmente, a partir de uma celulase produzida por fermentação em estado sólido do Trichoderma sp. e uma enzima comercial foi realizada a avaliação da influência dos parâmetros tempo de hidrólise, diluição da enzima, concentração de Tween 80 e razão sólido-líquido do bagaço de cana sobre a hidrólise do mesmo. As variáveis significativas foram, posteriormente, otimizadas por um delineamento composto central rotacional. A cepa Trichoderma sp. proveniente do bioma amazônico apresentou potencial na produção de celulases e o o bagaço de cana submetido ao tratamento alcalino oxidativo apresentou-se como um bom substrato para a produção enzimática.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Cristina Veit.pdf: 1542833 bytes, checksum: 8515e8ff458d06b822dcc387d9d4d96a (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / Fundação Araucária / The Nile tilapia is a specie that has been highlighted in recent years for various reasons, however, during their filleting there is a sub use of its chips, resulting in very rich protein sources waste that could be used in food. An alternative for these waste can be the development of protein hydrolyzed, which are constructed using enzymes that hydrolyze proteins into small peptides and free amino acids, that can be used in diets for patients with difficult or disability in the absorption of intact protein, as hypoallergenic food for liver diseases, as protein supplements and as a flavoring in foods. In this sense, this present study aimed to develop protein hydrolyzed of Nile tilapia V cuts and breaded fish with partial inclusion of hydrolyzed and characterized them with respect to chemical composition, microbiological and sensory. The raw material used to obtain the protein hydrolyzed were Nile tilapia V cuts and commercial enzymes, one obtained from Bacillus (H1) and other extracted from papaya latex (H2). The hydrolyzed were prepared in a simulator reactor consists of a mechanical stirrer and an electrical heater. For the hydrolyze condition control were monitored the pH and temperature until that were optimal enzymatic condition. After some times of hydrolyze, the process ended with the thermal enzyme inactivation and filtration of the obtained products. After that, were determined the hydrolysis degree of each hydrolyzed. To verify their application, three breaded formulation were developed, one without hydrolyzed, one with 8% of hydrolyzed (H1) inclusion and one with 8% of hydrolyzed (H2) inclusion. Were realized moisture, protein, lipids, ash and carbohydrate analysis of the hydrolyzed and breaded. To control the hygienic and sanitary conditions of the final products were carried out microbiological analysis of positive Staphylococcus coagulase, Salmonella sp, thermotolerant coliforms, molds, yeasts, mesophilic and psychrotophic. To verify the breaded acceptation, was carried out the sensorial analysis with 35 volunteer tasters. The determined hydrolysis degrees were 14,76% for H1 and 13,17% for H2. The hydrolyzed showed 81,42 and 70,98% for moisture, 13,61 and 14,62% for protein, 3,45 and 2,78% for lipids and 2,68 and 2,03% for ash, respectively for H1 and H2. The breaded showed 62,32; 64,18 and 65,05% for moisture, 12,36; 12,69 and 13,02% for protein, 2,93; 2,84 and 2,79% for lipids, 1,28, 1,46 and 1,49% for ash and 21,11; 18,83 and 17,65% for carbohydrates, respectively for H1 hydrolyzed, H2 hydrolyzed and without hydrolyzed. With relation to microbiological results, for both as a hydrolyzed as well breaded had values below to the current Brazilian legislation allows. According to sensory analysis all of breaded were good acceptance. So, the enzymatic hydrolysis showed as an efficient process to obtain hydrolyzed protein from a low value added raw material, showing excellent nutritional quality and great hydrolysis degrees which allow its use both as a flavoring in foods such as to treat specific diseases. Moreover, the inclusion of fisheries protein hydrolyzed in fish breaded formulation is a great alternative to partial substitution of meat, as it keeps its nutritional value and are well accepted by consumers and presents good sanitary quality. / A tilápia do Nilo é uma espécie que vem se destacando nos últimos anos por diversos motivos, no entanto, durante sua filetagem há um sub aproveitamento de suas aparas, o que resulta no desperdício de riquíssimas fontes protéicas que poderiam ser utilizadas na alimentação humana. Uma alternativa para esses resíduos pode ser o desenvolvimento de hidrolisados protéicos, os quais são elaborados utilizando-se enzimas que hidrolisam as proteínas em pequenos peptídeos e aminoácidos livres, podendo ser utilizados em dietas para pacientes com dificuldade ou incapacidade na absorção de proteínas intactas, como alimentos hipoalergênicos, para o tratamento de doenças hepáticas, como suplementos protéicos e também como flavorizante em alimentos. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo, desenvolver hidrolisados protéicos de cortes em V de tilápia do Nilo e empanados de peixe com inclusão parcial dos hidrolisados e caracterizá-los com relação à composição centesimal, microbiológica e sensorial. A matéria prima utilizada para a obtenção dos hidrolisados protéicos foram cortes em V da filetagem de tilápias do Nilo e enzimas comerciais, uma obtida de Bacillus (H1) e a outra extraída do látex do mamão papaia (H2). Os hidrolisados foram preparados em um simulador de reator composto por um agitador mecânico e um aquecedor elétrico. Para controle das condições de hidrólise foram monitorados o pH e a temperatura até que estivessem nas condições ótimas enzimáticas. Após determinado tempo de hidrólise, encerrou-se o processo com a inativação térmica das enzimas e filtração dos produtos obtidos. Posteriormente foram determinados os graus de hidrólise de cada hidrolisado. Para a verificação de sua aplicação, foram desenvolvidas três formulações de empanados, uma sem inclusão de hidrolisado, outra com a inclusão de 8% do hidrolisado (H1) e a outra com inclusão de 8% do hidrolisado (H2). Foram realizadas análises de umidade, proteína, extrato etéreo, matéria mineral e carboidratos dos hidrolisados e dos empanados. Para controle das condições higiênicas e sanitárias dos produtos finais realizou-se análises microbiológicas de Staphylococcus coagulase positiva, Salmonella sp, coliformes termotolerantes, bolores, leveduras, mesófilos e psicrotróficos. Para a verificação da aceitação dos empanados, realizou-se análise sensorial com 35 provadores voluntários. Os graus de hidrólise determinados foram de 14,76% para H1 e 13,17% para H2. Os hidrolisados apresentaram 81,42 e 70,98% de umidade, 13,61 e 14,62% de proteína, 3,45 e 2,78% de extrato etéreo e 2,68 e 2,03% de matéria mineral, respectivamente para o H1 e H2. Já os empanados obtiveram 62,32, 64,18 e 65,05% de umidade, 12,36, 12,69 e 13,02% de proteína, 2,93, 2,84 e 2,79% de extrato etéreo, 1,28, 1,46 e 1,49% de matéria mineral e 21,11, 18,83 e 17,65% de carboidratos respectivamente para os empanados com o hidrolisado H1, com o hidrolisado H2 e os sem hidrolisado. Com relação aos resultados microbiológicos, tanto os hidrolisados quanto os empanados apresentaram valores bem abaixo do que a legislação brasileira vigente permite. Quanto à análise sensorial todos os empanados foram muito bem aceitos pelos provadores. Portanto, a hidrólise enzimática mostrou-se como um processo eficiente na obtenção de proteínas hidrolisadas a partir de uma matéria prima de baixo valor agregado, apresentando ótima qualidade nutricional e bons graus de hidrólise que permitem sua utilização tanto como flavorizantes em alimentos como para o tratamento de doenças específicas. Além disso, a inclusão de hidrolisados protéicos de pescado na formulação de empanados de peixe é uma boa alternativa para substituição parcial da carne, já que mantiveram seu valor nutricional além de serem bem aceitos pelos consumidores e apresentarem boa qualidade sanitária.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIANA_ MOCO CORREA (2).pdf: 1734110 bytes, checksum: 24beceb790c634d766ff59c9de448991 (MD5) Previous issue date: 2014-11-27 / PAPER 1 Depletion of the xynB2 gene upregulates β-Xylosidase expression in C. crescentus. Caulobacter crescentus is able to express several enzymes involved in the utilization of lignocellulosic biomasses. Five genes, xynB1-5, that encode β-xylosidases are present in the genome of this bacterium. In this study, the xynB2 gene, which encodes - xylosidase II (CCNA_02442), was cloned under the control of the PxylX promoter to generate the O-xynB2 strain, which overexpresses the enzyme in the presence of xylose. In addition, a null mutant strain, -xynB2, was created by two homologous recombination events where the chromosomal xynB2 gene was replaced by a copy that was disrupted by the spectinomycin-resistant cassette. It was demonstrated that C. crescentus cells lacking -xylosidase II up-regulates the xynB genes inducing β- xylosidase activity. Transcriptional analysis revealed that xynB1 (RT-PCR analysis) and xynB2 (lacZ transcription fusion) gene expression was induced in the -xynB2 cells, and high -xylosidase activity was observed in the presence of different agroindustrial residues in the null mutant strain, a characteristic that can be explored and applied in biotechnological processes. In contrast, overexpression of the xynB2 gene caused down-regulation of the expression and activity of the -xylosidase. For example, the β-xylosidase activity that was obtained in the presence of sugar cane bagasse was 7-fold and 16-fold higher than the activity measured in the C. crescentus parental and O-xynB2 cells, respectively. Our results suggest that -xylosidase II may have a role in controlling the expression of the xynB1 and xynB2 genes in C.crescentus. PAPER 2 - OPTIMIZATION OF THE PRODUCTION β-XYLOSIDASE: A NEW Thermomyces lanuginosus ISOLATED FROM ATLANTIC FOREST BIOME. The successful production of enzymes for the deconstruction of plant biomass depends not only on the isolation and identification of new microorganism producers of hemicellulases, but also on the implementation and improvement of experimental strategies that lead to maximal induction of enzymatic activities. In this work, a new strain of Thermomyces lanuginosus (T. lanuginosus) was isolated from the Atlantic Forest biome in Brazil, and its β-xylosidase activity in response to agro-industrial residues was tested. Using the (CCRD) statistical approach as a strategy for optimization, the induction of β-xylosidase activity was evaluated in residual corn straw, which was used as a carbon source, and improved so that the optimum condition achieved high β-xylosidase activity (1,003 U ml -1; specific activity = 1.683 U mg-1) with 214 U ml -1. The optimal conditions for the crude enzyme extract were pH 5.5 and 60° C showing better thermostability at 55° C. The saccharification ability of β-xylosidase in the presence of hemicellulose obtained from corn straw and xylan from beechwood substrates showed a xylo-oligosaccharide to xylose conversion yield of 80 and 50%, respectively, at 50° C. These data suggest that β-xylosidase from T. lanuginosus isolated from the Atlantic Forest can be used for the saccharification of hemicellulose derived from corn straw, an abundant residue in the American continents, thus providing an interesting alternative for future tests for energy production that relies on the conversion of plant biomass. / RESUMO GERAL As Beta-D-Xilosidases (1,4-β-D-xilano xilohidrolase; EC 3.2.1.37) são glicosídeo hidrolases que tem papel crucial em catalizar a liberação de unidades de xilose a partir de xilo-oligossacarídeos derivados da degradação do xilano. A completa degradação do xilano é um passo chave do ciclo do carbono na natureza e é um processo também realizado por microrganismos. A bioconversão de materiais lignocelulósicos é vantajosa não somente do ponto de vista ambiental mais também econômico o que é recebido nos setores produtivos com um considerável interesse, pois esses materiais representam vasta fonte de carbono, que podem ser empregados no desenvolvimento de bioprocessos que resultam em produtos de alto valor agregado; entre os quais estão os açúcares fermentáveis, combustíveis, fármacos, enzimas e substâncias de interesse industrial, além de fazer uma gestão integrada do efluente que por não haver um desenvolvimento biotecnológico adequado é descartado e acumulado na natureza. Em face disso, o presente trabalho teve por objetivos estudar a regulação gênica do gene xynB2 da bactéria Caulobacter crescentus que codifica para a Beta-xilosidase II através de abordagens moleculares e otimizar a produção enzimática de Betaxilosidases de Thermomyces lanuginosus na presença de diferentes resíduos de biomassa vegetal por delineamento experimental. No primeiro artigo exploramos a bactéria aquática Caulobacter crescentus por possuir várias enzimas envolvidas na utilização de biomassas lignocelulósicas; contendo em seu genoma cinco genes que codificam β-xilosidases. A partir do gene xynB2, que codifica para enzima -xylosidase II (CCNA_02442), desenvolvemos duas linhagens mutantes denominadas O-xynB2, que super-expressa a enzima na presença de xilose e -xynB2 que tem o gene xynB2 interrompido, o que possibilitou avaliar que a ausência da enzima -xylosidase II em células de C. crescentus regula positivamente os genes xynB, induzindo a atividade global de β-xilosidases, revelando um papel regulatório para a mesma. No segundo trabalho um fungo da linhagem Thermomyces lanuginosus isolado de bioma de Mata Atlântica foi identificado e analisado quanto à capacidade de produzir Beta-xilosidases na presença de diferentes resíduos vegetais; em decorrência disso foi otimizado a produção enzimática com delineamento experimental DCCR, o que permitiu alcançar altos níveis de atividade enzimática beta-xilosidásica na presença de palha de milho.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_ FRANCIELI .pdf: 3210488 bytes, checksum: 139233665a2fb9191412af6ecba0f292 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / The composting process has been used as the main way to stabilize agro-industrial waste from the broiler production chain. These wastes are generated in the run-fattening stage and during the slaughtering and processing of meat, originally inadequate to composting process due to its high levels of nitrogen. The objective of this research was to evaluate different lignocellulosic materials available regionally as a carbon source to be added to the composting process. The lignocellulosic materials were carding cotton waste, pruning of urban trees, sawdust, crushed sugarcane bagasse and crushed napier grass, which mixed with other wastes (reproductive poultry bedding, hatchery waste, flotation sludge, sausage skins and coal from boilers), constituted the treatments. Five windrows were set up and monitored, with C:N ratio of around 30. The windrows were turned twice a week in the first month and once a week in the following months until stabilization, confirmed by the decline of the windrow temperature until it reaches values of room temperature. At every turning, moisture was adjusted to 60%. The time of composting was evaluated, as well as mass reductions and volume (parameters related to optimization of the composting area); losses of N, P and K; concentration of N, P and K and the ratio of humic to fulvic acid - HA / FA that to characterize the agronomic value of the final compost, in addition to monitoring of microbiological parameters such as basal respiration and activity enzymatic β-glucosidase, cellulase, acid and alkaline phosphatase. With the aid of techniques of Multivariate Analysis (Cluster Analysis and Principal Component), it was concluded that the treatment which used the carding cotton waste as a carbon source allowed optimizing the use of composting area and provided the production of a organic compost with greater agronomic value. Regarding the microbiological parameters, these were most intense in the thermophilic phase, being the cellulase activity most accentuated. / O processo de compostagem é utilizado como principal forma de estabilizar resíduos agroindustriais provenientes da cadeia produtiva do frango de corte. Trata-se dos resíduos gerados no período que antecede a fase de engorda e durante o abate e industrialização da carne, originalmente inadequados ao processo de compostagem por apresentarem altos teores de nitrogênio. Objetivou-se avaliar diferentes materiais lignocelulósicos disponíveis regionalmente como fonte de carbono a ser adicionado na compostagem destes resíduos. Os materiais lignocelulósicos avaliados foram: resíduos da desfibrilação do algodão, podas de árvores urbanas, serragem, bagaço de cana moído e capim napier triturado, que em mistura com os demais resíduos (cama de matrizeiro, resíduos de incubatório, lodo de flotador, tripa celulósica e carvão), constituíram os tratamentos. Foram montadas e monitoradas cinco leiras, com relação C:N em torno de 30. As leiras foram revolvidas duas vezes por semana no primeiro mês e uma vez por semana nos meses seguintes até a estabilização, confirmada pelo declínio da temperatura da leira até atingir os valores da temperatura ambiente. A cada revolvimento, a umidade foi corrigida para 60%. Os parâmetros avaliados foram o tempo de compostagem e as reduções de massa e volume (parâmetros relacionados à otimização do pátio de compostagem); perdas de N, P e K, concentração de N, P e K e relação ácidos húmicos:ácidos/fúlvicos AH/AF que permitiram caracterizar o valor agronômico do composto final. Monitorou-se os parâmetros microbiológicos, como a respiração basal e a atividade enzimática de β-glucosidase, celulase, fosfatase ácida e alcalina. Com auxílio de técnicas da Análise Multivariada (Análise de Agrupamento e de Componentes Principais), concluiu-se que o tratamento em que se utilizou o resíduo da desfibrilação de algodão como fonte de carbono permite otimizar a utilização do pátio de compostagem e proporciona a produção de um composto orgânico com maior valor agronômico. Com relação aos parâmetros microbiológicos, estes foram mais intensos na fase termofílica, sendo a atividade de celulase a mais pronunciada

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-21T18:21:21Z No. of bitstreams: 1 marcosrodriguesfacchinicerqueira.pdf: 6161892 bytes, checksum: a58d0d5ce0d0b333fd8a3b50155105e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-22T12:39:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcosrodriguesfacchinicerqueira.pdf: 6161892 bytes, checksum: a58d0d5ce0d0b333fd8a3b50155105e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T12:39:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcosrodriguesfacchinicerqueira.pdf: 6161892 bytes, checksum: a58d0d5ce0d0b333fd8a3b50155105e4 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O foco deste trabalho foi o desenvolvimento e aplicação de microreatores enzimáticos, visando sua aplicação em sistemas de análise por injeção em fluxo. Em cima disso, dois substratos poliméricos foram utilizados para a avaliação de imobilização enzimática: um à base de poli (metil metacrilato) (PMMA) e outro em uma resina do éter diglicídico do bisfenol-A (BADGE). Uma impressora à laser de CO2 foi utilizada para confeccionar os dispositivos nas dimensões desejadas. Para o sucesso da imobilização, os sistemas foram previamente tratados com polietilenoimina (PEI) visando a introdução de grupamentos funcionais reativos na superfície dos materiais de partida. Num primeiro estudo, baseado na modificação de PMMA, a ativação do material foi conseguida após tratamento dos microcanais com PEI em meio de dimetilsulfóxido (DMSO). Já no segundo caso o tratamento com PEI envolveu a simples mistura mecânica dos materiais, objetivando a cura da resina empregada. Após a ativação dos materiais com PEI, as enzimas foram imobilizadas após passagem de uma mistura de glutaraldeído (um agente espaçador) e as enzimas. Dentre as enzimas estudadas estão a glicose oxidase (GOx), a ascorbato-oxidase (AAO), a catalase (CAT), a glutamato dehidrogenase (GDH), além de um sistema híbrido baseado na imobilização simultânea das enzimas glicose oxidase (GOx) e horseradish peroxidase (HPR). A caracterização dos sistemas desenvolvidos foi feita primordialmente por meio da espectroscopia Raman. Além disso, a aplicação de alguns dos sistemas frente a amostras reais e o cálculo de parâmetros cinéticos e operacionais dos microreatores confeccionados foram reralizados. Essas avaliações foram feitas baseadas em sistemas de detecção desenvolvidos no laboratório por técnicas eletroquímicas e por espectroscopia no visível. Como grande benefício dos sistemas desenvolvidos, podem ser destacados a velocidade e a simplicidade de implementação do processo de imobilização e operação. / The focus of this work is the development and application of enzymatic microreactors aiming their application through flow injection analysis systems. On top of that, two polymeric substrates were used for the evaluation of enzyme immobilization: one based on poly (methyl methacrylate) (PMMA) and another baed on a bisphenol-A diglycidyl ether resin (BADGE). A CO2 laser printer was used to fabricate the devices at the desired dimensions. For the success of the immobilization systems have been pretreated with polyethyleneimine (PEI) in order to introduce reactive functional groups on the surface of the starting materials. In a first study, based on PMMA modification, the activation of the material was achieved after treating microchannels with PEI in dimethylsulfoxide (DMSO). In the second case, treatment with PEI involved simply a mechanical mixture of the two materials, in order to cure the resin. After activation of materials with PEI, the enzymes were immobilized after passage of a mixture of glutaraldehyde (a spacer agent) and enzymes. Among the enzymes studied are glucose oxidase (GOx), ascorbate oxidase (AAO), catalase (CAT), dehydrogenase glutamate (GDH), and a hybrid system based on the simultaneous immobilization of the enzymes glucose oxidase (GOx) and horseradish peroxidase (HPR). The characterization of the developed systems was primarily done by Raman spectroscopy. Moreover, application of some of the proposed systems to real samples and calculation of kinetic and operational parameters are presented during the study. These evaluations were made with detection systems based on electrochemical and visible spectroscopy techniques, all developed at the laboratory. One great benefit of the developed systems, are the speed and simplicity of implementation the immobilization process and operation of the devices.

Orientador: Ljubica Tasic / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T23:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Awan_AlmasTaj_D.pdf: 4796874 bytes, checksum: 185a66c389aae68c266f385689030ef0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os biocombustíveis de segunda geração surgiram como fontes energéticas promissoras, podendo ser obtidos a partir de vários tipos de biomassa que não seja utilizada para alimentos. Um tipo de biomassa que apresenta baixo custo além de apresentar níveis elevados de carboidratos, é a biomassa obtida após o processamento da laranja (Citrus processing waste from oranges, CPWO). Há um grande interesse na exploração desta biomassa em termos da produção do bioetanol (etanol da 2G). Nosso trabalho visa melhorar os processos de hidrólise do CPWO comparando o rendimento do processo clássico de hidrólise ácida com aplicação de enzimas comerciais ou provenientes do microrganismo Xanthomonas axonopodis pv. citri, cepa 306 (um fitopatógeno). Os resultados obtidos com a presente investigação evidenciam que ocorreu a conversão bem-sucedida do CPWO em uma mistura de açúcares. A posteriori, os açúcares redutores que foram obtidos foram convertidos em bioetanol por meio da fermentação em mono- e co-cultura. Para tanto, foi empregada a espécie Saccharomyces cerevisiae e duas cepas de Candida parapsilosis IFM 48375 e NRRL Y-12969, sendo que as duas últimas foram isoladas a partir do bagaço da laranja. Os rendimentos em termos de bioetanol obtido nas fermentações aplicando co-culturas estavam ao redor de 50 a 62%, constituindo valores muito maiores comparados com os obtidos por cepas usadas individualmente. Além disso, os açúcares foram consumidos mais rapidamente (6 h), tornando tais processos atraentes em termos de custo e aplicações comerciais / Abstract: Second generation biofuels from renewable resources have come forth as a result of energy security coupled with diminishing fossil fuel resources. Lignocellulosic biomass is a renewable resource, which can be converted in to liquid transportation fuels. Utilization of agro-industrial waste for the generation of biofuels makes it a cleaner production (Green Chemistry). Brazil is the world¿s largest producer of oranges. The current project deals with Citrus Processing Waste from Oranges (CPWO), and obtaining valuable products such as bioethanol, hesperidin, and essential oil. The process of hydrolyzing CPWO was improved and the classical way of biomass saccharification, i.e. acid hydrolysis, was compared with the enzyme hydrolysis. In enzyme hydrolysis, apart from applying commercial enzymes, saccharification was also investigated with protein extracts of Xanthomonas axonopodis pv. citri strain 306 (Xac 306), a potent pathogen that causes Citrus canker disease. Later, the obtained reducing sugars were converted into bioethanol by submerged mono- and co-culture fermentations that involved three yeast strains: Saccharomyces cerevisiae, Candida parapsilosis IFM 48375 and NRRL Y-12969, the last two being isolated from bagasse. Results demonstrated successful hydrolyses by Xac enzymes that released high levels of fermentable sugars. Also during co-culture fermentation processes, it was noticed that ethanol yield was improved from 50% to 62% w/w (calculated on the basis of total dry matter contents) and sugars were consumed faster. Thus by employing co-culture fermentation strategy, apart from getting better bioethanol yields, fermentation time is also reduced that makes it a cost effective technique / Doutorado / Quimica Organica / Doutora em Ciências