Submitted by Marcela Carvalho (marcelaalfaia@hotmail.com) on 2016-09-02T15:58:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação de Mestrado - Adriana da Silva e Silva - 2014.pdf: 2892056 bytes, checksum: 1736ee823943c05f1b7c702e318887a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-27T15:32:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação de Mestrado - Adriana da Silva e Silva - 2014.pdf: 2892056 bytes, checksum: 1736ee823943c05f1b7c702e318887a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-27T15:34:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação de Mestrado - Adriana da Silva e Silva - 2014.pdf: 2892056 bytes, checksum: 1736ee823943c05f1b7c702e318887a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T15:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação de Mestrado - Adriana da Silva e Silva - 2014.pdf: 2892056 bytes, checksum: 1736ee823943c05f1b7c702e318887a8 (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Degradation of biomass, plentiful of lignocellulosic materials, is among the more investigated processes, seen its potential for the production of second generation biofuels, with positive impact in reducing the disposal of such waste in the environment. As degrading lignocellulosic materials is a very complex process, an of the most promising alternative is using enzymes from microorganisms able to make it on a sustainable way. The present work aimed to select fungi from different Amazon environments having potential for production of cellulases and xylanase. Five of Penicillium endophytic fungi and five of basidiomycetes were grown at 28 °C and 26 °C, respectively, by 192 h in solid state fermentation (SSF) in 5 g of different substartes: bark and seed of cupuaçu, bark and seeds of the passion fruit, peel cassava, annatto shell, coconut shell, husk guarana, sugar cane bagasse and waste rosewood. Five Penicilium spp. had good growth in bark and seeds of the passion fruit and peel cassava and reasonable growth in husk guarana. Four basidiomycetes grew well to in peel cassava also. After 192 h, qualitative tests showed good results to most Penicillium spp. and some basidiomycetes. On quantitative assays , the best results were for Penicillium sp . 02of the bark passion fruit with the activities of 13.44 IU / mL for CMCase , 0.02 IU / mL for β - glucosidase and 0.02 IU / mL for FPase . The best results were observed for xylanase in annatto shell by Penicillium sp . 04 with 5.12 IU / mL and Penicillium sp. 05 with 4.35 IU / mL. In submerged fermentation , 16 strains were cultured for five days using wheat bran as an inducer . Every 24 h aliquots were evaluated . The strains of Aspergillus niger showed maximum production of cellulase ( CMCase , β - glucosidase and FPase ) whereas Penicillium spp . were better for xylanase production . The activities of both types of enzymes were low for the basidiomycetes . The good results achieved in this research confirm the cellulolytic and xylanolytic potential of endophytic fungi and basidiomycetes Amazon , qualifying them for the production of biotechnological products such as second generation bioethanol and composting , add a value to the agricultural production of the state of Amazonas . / A degradação da biomassa, rica em materiais lignocelulósicos, é um dos processos mais investigados atualmente, visto o seu potencial para a produção de biocombustíveis de segunda geração com impacto positivo na redução da deposição desses resíduos no meio ambiente. Considerando que a degradação de materiais lignocelulósicos é um processo muito complexo, uma das alternativas mais promissoras reside no uso de enzimas de micro-organismos que tenham a capacidade de realizá-lo de forma sustentável. Sendo assim, este trabalho objetivou selecionar fungos provenientes de diferentes ambientes da região Amazônica com potencial para a produção de celulases e xilanase. Cinco fungos endofíticos do gênero Penicillium e cinco basidiomicetos foram cultivadas a 28 °C e 26 °C, respectivamente, por 192 h em fermentação em estado sólido utilizando 5 g de diferentes substratos: casca e semente de cupuaçu, casca e semente de maracujá, casca de macaxeira, casca de urucum, casca de coco, casca de guaraná, bagaço de cana de açúcar e torta de pau rosa. Após 192 h, ensaios qualitativos mostraram bons resultados para a maioria dos Penicilium spp. e alguns basidiomicetos. Nos ensaios quantitativos, os melhores resultados foram para Penicillium sp. 02 em casca de maracujá com as atividades de 13,44 UI/mL para CMCase, 0,02 UI/mL para β-glicosidase e 0,02 UI/mL para FPase. Os melhores resultados para xilanase foram observados em casca de urucum pelos Penicillium sp. 04 com 5,12 UI/mL e Penicillium sp. 05 com 4,35 UI/mL. Em fermentação submersa, 16 linhagens foram cultivadas por cinco dias usando farelo de trigo como indutor. A cada 24 h alíquotas foram avaliadas. As linhagens de Aspergillus niger apresentaram as máximas produções de celulases (CMCase, β-glicosidase e FPase) enquanto que Penicillium spp. foram melhores para produção de xilanase. As atividades de ambos os tipos de enzimas foram baixas para os basidiomicetos. Os bons resultados alcançados nesta pesquisa confirmam o potencial celulolítico e xilanolítico dos fungos endofíticos e basidiomicetos amazônicos, credenciando-os para a produção de produtos biotecnológicos, como o bioetanol de segunda geração e a compostagem, um valor a agregar na produção agrícola do estado do Amazonas.

A dinâmica estrutural fundamentando a função das xilanases GH11 ainda não está clara. Novo conhecimento sobre a dinâmica catalítica dessas enzimas é crucial para a engenharia de novas enzimas melhoradas beneficiando, assim, diversas indústrias biotecnológicas e de química verde. Com base nesse fato, esse trabalho teve por objetivo obter novas informações acerca da dinâmica catalítica de uma xilanase GH11, através do uso de um conjunto de diversas técnicas avançadas de biofísica molecular em nível bulk e em nível de molécula única (inglês single molecule ou sm). Para isso, foram projetadas xilanases GH11 de Bacillus subtilis ssp. subtilis 168 (XynA) com mutações únicas de cisteína para a marcação dos resíduos D119 e R122 no domínio polegar, do resíduo N54 no domínio dedos, e do resíduo N151 na alfa-hélice, seguidas pela sua construção e produção por métodos de biologia molecular. Esses mutantes foram marcados em seus respectivos grupos tióis com a sonda fluorescente sensível à polaridade Acrylodan, com a sonda de spin MTSSL, e com a sonda fluorescente fotoestável AttoOxa11. A xilanase tipo selvagem for marcada em seu N-terminal com a sonda fotoestável Alexa Fluor® 488 5-SDP Ester. Foram utilizados ensaios de espectrofotometria de fluorescência em nível bulk e de espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica para investigar como a dinâmica do domínio polegar da xilanase GH11, temperatura, e ligação ao substrato se correlacionam um com o outro. Os resultados atestaram que um estado do domínio polegar controlado por temperatura, aberto, dinâmico e flexível tem mais chances de se ligar efetivamente ao substrato de uma maneira produtiva, o que está em completo acordo com estudos anteriores de simulação de dinâmica molecular, cristalografia, desnaturação térmica, e análise funcional por desenho racional de mutantes de domínio polegar de xilanases GH11. Com base nas evidências adquiridas e em estudos anteriores, nós propomos um conjunto de hipóteses e modelos para a dinâmica catalítica da xilanase, focando no papel do domínio polegar nesse processo. No intuito de determinar a constante de afinidade da xilanase por seu substrato e os tempos de relaxamento e constantes de velocidade dos movimentos do domínio polegar, foram feitas medidas de espectroscopia de correlação de fluorescência simples e combinada com transferência eletrônica fotoinduzida, usando as xilanases marcadas com as sondas fluorescentes fotoestáveis, na presença e na ausência de substrato. Os resultados mostraram tempos de difusão muito maiores para as xilanases na presença de substrato, como efeito da afinidade da enzima pelo mesmo. Entretanto, não foi verificada nenhuma curva de decaimento como efeito de supressão dinâmica da sonda por PET. Esses mesmos conjugados foram aplicados com sucesso em microscopia por imagem de tempo de vida de fluorescência, no intuito de analisar sistematicamente a afinidade da xilanase por partículas insolúveis e filmes de substrato, e por fragmentos insolúveis de frações de processos de deslignificação e desestruturação de bagaço de cana-de-açúcar, assim como para a análise da composição, estrutura e topologia desses materiais. Foi possível verificar a presença de xilano na maioria das frações desse bagaço tratado, mas em quantidades variáveis / The structural dynamics underlying the function of GH11 xylanases is still unclear. New insights into the catalytic dynamics of these enzymes are crucial for engineering novel improved enzymes benefiting biotechnological and green chemistry industries. The objective of this work was to obtain new information concerning the catalytic dynamics of a GH11 xylanase, by using a combination of advanced molecular biophysics techniques, both at the bulk level and at the single molecule level (sm). Mutant GH11 xylanases from Bacillus subtilis ssp. subtilis 168 (XynA) were designed with single point cysteine mutations for labeling the residues D119 and R122 on the thumb domain, N54 on the fingers domain, and N151 on the alpha helix, followed by their construction and production by molecular biology methods. These mutants were labeled at their respective thiol groups by the polarity sensitive fluorescent probe Acrylodan, by the electron spin probe MTSSL, and by the photostable fluorescent probe AttoOxa11. The wild-type xylanase was labeled at its N-terminus by the photostable fluorescent probe Alexa Fluor® 488 5-SDP Ester. Bulk fluorescence spectrophotometry and electron paramagnetic resonance assays were used to investigate how the thumb domain dynamics of the GH11 xylanase, temperature and substrate binding were correlated. These results demonstrated that a temperature controlled, open, dynamical and flexible thumb domain state is more likely to effectively bind the substrate in a productive way, which is in complete agreement with previous studies from molecular dynamics simulations, crystallography, thermal denaturation, and function analysis by the rational design of thumb mutants for GH11 xylanases. Based on this evidence and previous studies, we proposed a hypothesis for the xylanase catalytic dynamics, focusing on the role of the thumb domain. In order to determine the xylanase affinity constant for its substrate and the relaxation times and rate constants of the thumb domain movements, fluorescence correlation spectroscopy measurements were performed. Both simple and combined measurements with photoinduced electron transfer were performed, using the xylanases labeled with photostable fluorescent probes, in the presence and absence of substrate. The results have shown longer diffusion times for the xylanases in the presence of substrate, as an effect of the enzyme affinity for it. However, it was not verified any decay curve as an effect of the dynamic suppression of the probe via PET. The same conjugates were successfully applied to fluorescence-lifetime imaging microscopy, aiming to systematically analyze the affinity for xylanase of substrates in the form of insoluble particles and films, and for water insoluble fractions from sugarcane bagasse delignification processes. In addition, the composition, structure and topology of these materials was examined. It was possible to verify the presence of xylan in most fractions of this treated bagasse, although in variable quantities

As dietas de vacas em lactação são compostas principalmente por carboidratos que não estão totalmente disponíveis para fermentação microbiana no rúmen, o que pode ser um fator crítico para a obtenção de energia em ruminantes. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da adição de enzima fibrolítica (Fibrozyme®, Alltech Inc., Springfield, KY) e amilolítica (Amaize, Alltech Inc., Springfield, KY) nas dietas sobre o consumo de nutrientes, índice de seleção de partículas, digestibilidade aparente total, fermentação ruminal, metabolismo de nutrientes, produção e composição do leite de vacas em lactação. Para o experimento, 32 vacas multíparas da raça Holandesa com 181.3 ± 35.3 (média ± SD) dias em lactação (DEL), 571 ± 72.7 kg de peso vivo (PV) e 29.6 ± 5.24 kg/d de produção de leite (PL), foram distribuídas em 8 quadrados Latinos 4×4. Os tratamentos foram obtidos por esquema fatorial 2×2 pela combinação de enzima fibrolítica e amilolítica, como segue: 1) Controle (CONT): dieta basal sem adição de enzimas exógenas; 2) Enzima fibrolítica (FIB): dieta basal com adição de 1 g/kg de Fibrozyme± no concentrado da dieta (51 UI de atividade xilanase/kg de matéria seca (MS) da dieta; Alltech, Nicholasville, KY, USA; batch#: 417990-2); 3) Enzima amilolítica (AMI): dieta basal com adição de 0,66 g/kg de Amaize no concentrado da dieta (203 FAU/kg MS da dieta; Alltech Nicholasville, KY, USA; batch: 432715-1); e 4) FIB+AMI: adição de 1 e 0,66 g/kg de Fibrozyme® e Amaize, respectivamente. As enzimas foram aplicadas para atender um consumo de 12 g/dia de Fibrozyme® e 8 g/dia de Amaize, de acordo com as recomendações do fabricante. A enzima foi adicionada ao concentrado durante a preparação na fábrica de ração (toda semana). Não foram observados efeitos das enzimas sobre o consumo e digestibilidade dos nutrientes. Contudo, houve efeito de interação entre FIB e AMI para o consumo de partículas entre 19 e 8 mm. A enzima amilolítica aumentou o consumo de partículas entre 19 e 8 mm nos animais que não recebiam FIB. Além disso, AMI reduziu o consumo de partículas maiores que 19 mm. Outro efeito observado foi a interação entre FIB e AMI sobre a concentração de butirato ruminal. A enzima amilolítica aumentou a concentração de butirato apenas nos animais tratados com FIB. Houve tendência de interação entre enzimas sobre a excreção de nitrogênio (N) no leite, em que FIB reduziu a excreção de N no leite apenas nos animais não tratados com AMI. Ainda, AMI reduziu a excreção de N na urina. Ainda, houve interação entre os efeitos de enzima fibrolítica e amilolítica sobre a concentração de colesterol e a atividade enzimática da aspartato aminotransferase (AST) e gama glutamiltransferase (GGT). A enzima fibrolítica reduziu a concentração de colesterol e aumentou a atividade da enzima GGT nos animais não tratados com enzima amilolítica. No entanto, a enzima amilolítica aumentou a concentração de colesterol e a atividade da AST nos animais alimentados com enzima fibrolítica. Houve interação entre enzimas exógenas sobre a produção de proteína e lactose no leite. A enzima fibrolítica reduziu a produção de proteína e lactose nos animais não alimentados com AMI. Não houve mudanças na produção de leite com a suplementação de enzimas exógenas. Em nosso estudo foram encontrados efeitos no consumo de partículas, fermentação ruminal, excreção de N e mudanças na composição do leite, contudo não foram observadas alterações no desempenho produtivo dos animais. / Lactating cows diets are comprised mostly of carbohydrates which are not fully available for microbial fermentation in the rumen, critical factor for to obtain energy in ruminants. The aimed of this study was to evaluate the effect of fibrolytic enzyme (Fibrozyme®, Alltech Inc., Springfield, KY) on nutrient intake, sorting index, total tract digestion, ruminal fermentation, nitrogen utilization, metabolic profile, milk yield and composition in diets with or without amylolytic enzyme (Amaize, Alltech Inc., Springfield, KY) of mid-lactating dairy cows. Thirty-two multiparous Hostein cows with 181.3 ± 35.3 (mean ± SD) days in milk (DIM), 571 ± 72.7 kg of body weight (BW) and 29.6 ± 5.24 kg/d of milk yield, were blocked and randomly allocated to a sequence of treatments in a 4 × 4 Latin square experimental design. Treatments were obtained in a 2 × 2 factorial arrangement, as follows: 1) Control (CONT), basal diet without exogenous enzymes; 2) Fibrolytic enzyme (FIB), provision of Fibrozyme® (batch#: 417990-2; Alltech, Nichollasvile, KY) at 1 g/kg of concentrate (51 IU of xylanase activity/kg diet DM); 3) Amylolytic enzyme (AMY), provision of AmaizeTM (batch#: 432715-1; Alltech) at 0.66 g/kg of concentrate (203 FAU/kg diet DM); and 4) Fibrolytic enzyme plus amylolytic enzyme (FIB+AMY), enzymes added at the same rate in FIB and AMY treatments. The enzymes were applied to meet the intake of 12 and 8 g/cow/day of Fibrozyme® and AmaizeTM, respectively. Enzymes products were added to concentrate during its preparation (once a week). Enzymes no effects on intake and digestibility of nutrients. However, there was FIB and AMY interaction effect on selection index of particle size between 19 and 8 mm. Amylolytic enzyme increase selection index of particles with 19 and 8 mm, only treatments without FIB. Furthermore, AMY decreased the sorting for feed with particle size greater than 19 mm. There was FIB and AMY interaction effect on butyric acid concentration. Amylolytic enzyme increased on butyrate concentrations in cows treated with fibrolytic enzyme. Fibrolytic and amylolytic enzyme interaction effect tended on N excreted in milk, in which FIB decrease N excreted in milk only on animals non-treated with AMY. Whereas AMY reduced urinary N excretion. There was interaction effects of fibrolytic and amylolytic enzymes on cholesterol concentration and the enzymatic activity of AST and GGT. The fibrolytic enzyme reduced cholesterol concentration and increased GGT enzyme activity in animals not treated with amylolytic enzyme. There was FIB and AMY interaction effect on lactose and protein production. Fibrolytic enzyme decreased lactose and protein production, only on animals non-treated with AMY. Exogenous enzymes had no impact on milk production of dairy cows. Enzymes exogenous affected on particle size greater, ruminal fermentation and milk composition. This study did not show evidences that fibrolytic and amylolytic enzymes can alter total tract nutrient digestibility and performance of mid-lactating cows.

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Franciele Maria Pelissari Molina / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:00:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tibolla_Heloisa_M.pdf: 30429584 bytes, checksum: 643238deef75b3825c3b74575e11f722 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A presente dissertação objetivou estudar o potencial da técnica de hidrólise enzimática na produção de nanofibras de celulose (NFCs) a partir da casca de bananas verdes da variedade "Terra" (Musa paradisiaca). Na primeira etapa do trabalho, o farelo da casca da banana foi caracterizado com base em suas propriedades físico-químicas, funcional e estrutural. Na segunda etapa, testou-se combinações de tratamentos (químico, hidrólise enzimática e tratamento mecânico) para isolar nanofibras de celulose. Na terceira etapa do trabalho avaliou-se a influência das condições de processo (pH, temperatura, concentração de enzima e concentração de substrato) na hidrólise enzimática com xilanase. Os experimentos foram realizados empregando-se um planejamento fatorial fracionado 24-1 com três pontos centrais. As NFCs foram caracterizadas quanto ao diâmetro, distribuição do comprimento, potencial zeta, grupos funcionais por FTIR, cristalinidade por difração de raios-X (DRX), concentração de NFCs produzidas e característica morfológica por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A quarta e última etapa, foi realizada com o intuito de estudar a adição de mais uma hidrólise enzimática, usando o complexo celulolítico, na produção de NFCs. O farelo apresentou uma estrutura irregular, com teor de celulose de 7,5% e índice de cristalinidade de 15%. A presença de componentes amorfos (hemicelulose e lignina) foi constatada no farelo através da análise de grupos funcionais. Como resultados da segunda etapa, foram obtidas partículas de celulose em dimensões micro e nanométricas, evidenciando que o tratamento com potencial para produzir NFCs foi o branqueamento do farelo com KOH 5%, hidrólise enzimática com xilanase e celulase e após, desintegração das fibrilas com homogeneização mecânica, obtendo-se partículas com diâmetro médio de 14,9 nm. Na terceira etapa da pesquisa, as imagens da microscopia confirmaram que o tratamento com a enzima xilanase foi eficaz no isolamento de fibras de celulose na escala nanométrica. O diâmetro médio apresentado pelas mesmas foi de 8,8 nm. Em água neutra, as suspensões de nanofibras apresentaram potencial zeta alto e negativo, na faixa de -22,8 e -29,5, o que minimiza as interações que levam à formação de agregados de nanofibras, colaborando para a formação de uma suspensão coloidal mais estável. O índice de cristalinidade do farelo foi de 15,0% e das nanofibras variou entre 48,5 e 61,0%, demonstrando que o tratamento utilizado promoveu a remoção das frações amorfas. Os resultados obtidos a partir do planejamento fatorial mostrou que a enzima xilanase opera sobre o isolamento do NFCS em uma ampla faixa de condições do processo, dentro do intervalo de estudo. Os resultados encontrados na quarta etapa demonstraram que as cadeias de celulose das nanofibras foram reduzidas à monômeros de açúcares, principalmente glicose, visto que o complexo celulolítico atua de forma sinérgica na degradação total da celulose. O farelo da casca de banana é um resíduo agroindustrial com potencial uso para produção de nanopartículas. A hidrólise enzimática com xilanase mostrou-se ser uma técnica promissora na produção de nanofibras de celulose com alto desempenho como material de reforço em compósitos, sendo desnecessária a realização de um tratamento com a enzima celulase / Abstract: This dissertation aimed to study the potential use of the technique of enzymatic hydrolysis in the production of cellulose nanofibers (CNFs) from peel unripe bananas of the variety "Terra" (Musa paradisiaca). In the first stage of the work, the bran of the peel banana was characterized on the basis of their physicochemical, structural and functional properties. In the second stage, to isolate cellulose nanofibers, we tested combination of treatments (chemical, enzymatic hydrolysis and mechanical treatment). In the third stage of the study was evaluate the influence of process conditions (pH, temperature, enzyme concentration and substrate concentration) on enzymatic hydrolysis with xylanase. The experiments were performed employing a fractional factorial design 24-1 with three center points. The NFCS were characterized by diameter, length distribution, zeta potential, functional groups by FTIR, crystallinity by X-rays diffraction (XRD) and morphology features by transmission electron microscopy (TEM). The fourth and final stage was performed in order to study the efficiency of further enzymatic hydrolysis using cellulolytic complex to produce NFCS. The bran presented an irregular structure, with amount of cellulose of 7.5% and the crystallinity index of 15%. The presence of amorphous components (hemicellulose and lignin) was noted in the bran by functional groups analysis. As a result of the second stage, cellulose particles in micro and nanometric dimensions were obtained, indicating that the treatment with the potential to produce NFCS was bleaching bran with KOH 5%, enzymatic hydrolysis with cellulase and xylanase and after mechanical homogenization for disintegration of the fibrils, yielding particles with an average diameter of 14.9 nm. In the third step of research, the images of the microscope confirmed that the treatment with enzyme xylanase was effective in the isolation of cellulose fibers in the nanoscale. The average diameter presented by the same was 8.8 nm. In neutral water, suspensions of nanofibers showed high and negative zeta potential in the range of -22.8 and -29.5, which minimizes the interactions that lead to the formation of aggregates of nanofibers, contributing to the formation of a colloidal suspension more stable. The crystallinity index of the bran was 15.0% and the nanofibers was between 48.5 and 61.0%, demonstrating that the treatment promoted the removal of the amorphous fractions. Results obtained from the factorial design showed that xylanase enzyme operates on the isolation of the NFCS in a wide range of process conditions, within the evaluated range. The results found in the fourth step showed that the cellulose chains of the nanofibers were reduced to monomers sugars, especially glucose, since the cellulolytic complex acts synergistically in overall degradation of cellulose. The bran banana peel is an agricultural waste with potential use for production of nanoparticles. The enzymatic hydrolysis with xylanase was shown to be a promising technique for producing cellulose nanofibers with high performance as reinforcing material in composites, due to its ability to make it unnecessarily performing a treatment with cellulase enzyme, which was detrimental to the formation of NFCS / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Xilooligossacarídeos (XOS) são produzidos a partir materiais lignocelulósicos contendo xilanos através de métodos químicos, hidrólise enzimática direta de um substrato susceptível à ação de xilanases e outras enzimas líticas, ou uma combinação de tratamentos químicos e enzimáticos. Os XOS são reconhecidos por trazerem benefício a saúde e são considerados ingredientes prebióticos. A utilização de resíduos agro-industriais produzidos no Rio Grande do Sul, tais como a casca de arroz, a casca de soja e o extrato de malte proveniente de cervejarias tornam-se substratos com grande potencial para a produção da enzima xilanase, principalmente em cultivo em estado sólido. Neste trabalho, foram analisados o potencial de diversos fungos selvagens e de um fungo recombinante na produção da enzima xilanase e outras enzimas importantes para a hidrólise de biomassa lignocelulósica, e a aplicação destes microrganismos para a produção de XOS em cultivos em estado sólido. Através de uma seleção de fungos foi possível definir o Aspergillus brasiliensis BLf1 como maior produtor de xilanase em cultivo sobre casca de arroz, obtendo atividade de 120,5 U.g-1 substrato. Nesta seleção foram analisadas também as enzimas celulase, β-glicosidase e β-xilosidase Um planejamento experimental fracionário 2(5-1) deste fungo selecionado e do fungo recombinante Aspergillus nidulans XynC A773 determinaram variáveis que influenciam a produção da enzima xilanase, chegando a uma atividade máxima de 230,7 U.g-1 para A. brasiliensis BLf1 e 187,9 U.g-1 para A. nidulans XynC A773. Posteriormente, estas preparações enzimáticas foram aplicadas à casca de arroz para hidrolisar sua estrutura hemicelulósica polimérica e obter xilolossacarídeos (37,25 mg de XOS.g-1 de substrato e 75,92 mg de XOS.g-1 de substrato, respectivamente). Por fim, foi avaliado o potencial prebiótico de XOS obtidos. Os resultados deste estudo revelaram o crescimento de L. plantarum BL011 e B. lactis BB-12 em XOS, com um aumento de massa celular seca de até 1,7 g.L-1 em 120h. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que é possível a obtenção de XOS a partir de resíduos abundantes no Estado e que os mesmos possuem potencial para serem utilizados como prebióticos, podendo, portanto, ser usados em aplicações relacionadas aos alimentos funcionais. / Xylooligosaccharides (XOS) are produced from lignocellulosic materials containing xylan by chemical methods, direct enzymatic hydrolysis of susceptible substrates using xylanases and other lytic enzymes, or a combination of chemical and enzymatic treatments. XOS are recognized for bringing benefit to health of the host and are considered prebiotic ingredients. The use of lignocellulosic residues produced in Rio Grande do Sul, such as rice husk, soybean hulls, and spent malt from brewery hold potential for the production of xylanase enzyme, especially under solid-state cultivation. In this work, several wild strains of fungi and one recombinant strain were tested for their potential of producing xylanase and their application in solid-state cultivation to obtain XOS. It was possible to define the Aspergillus brasiliensis BLf1 as the best producer of xylanase on rice husk, obtaining an activity of 120.5 U.g-1. Other important lytic enzymes were also analyzed: cellulase, β-glucosidase, and β-xylosidase The statistical experiment fractional factorial design 2(5-1) of cultures of this fungus and of the recombinant strain Aspergillus nidulans XynC A773 defined the variables that influenced the production of xylanase, showing maximal activities of 230.7 U.g-1 for A. brasiliensis BLf1 and 187.9 U.g-1 for A. nidulans XynC A773. Subsequently, these enzymatic preparations were applied to rice husk to hydrolyse its polymeric hemicellulosic structure and obtain xylooligosaccharides (37.25 mg XOS.g-1 substrate and 75.92 mg XOS.g-1 substrate, respectively). Finally, the prebiotic potential of XOS was evaluated by using them to grow L. plantarum BL011 and B. lactis BB-12, showing an increase in the dry cell mass of 1.7 g.L-1 at 120 hours. The results obtained in this research suggest that it is possible to obtain XOS from agro industrial residues of local production and they have the potential to be used as prebiotics, and could be used in food related applications.

A viabilidade econômica da produção de etanol de segunda geração (2G) depende do desenvolvimento de tecnologias eficientes e baratas para a hidrólise da biomassa lignocelulósica. Em particular, o grande consumo de água nas plantas de processamento de biomassa pode inviabilizar o processo. As xilanases são enzimas chave na hidrólise enzimática da xilana para a produção de etanol 2G e atualmente é grande o interesse na identificação de xilanases tolerantes a altas concentrações salinas, bem como aos subprodutos de etapas de pré-tratamento da biomassa, o que permitiria reduzir o volume de água empregado em etapas de lavagem e/ou a substituição da água doce pela água do mar. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram a purificação e caracterização bioquímica e cinética de uma endo-xilanase halotolerante e termoestável produzida por uma linhagem de C. graminicola isolada da floresta Amazônica (Brasil). A enzima pura (Excg1) apresentou massa molecular aparente de 20,0 ± 2,4 kDa em SDS-PAGE e 17,3 ± 1,9 kDa por filtração em gel, sugerindo que a enzima nativa é monomérica. O teor de carboidratos totais de Excg1 foi de 97,0 ± 3,7 % (m/m) e o seu ponto isoelétrico correspondeu a 9,200 ± 0,018. A enzima manteve cerca de 85% da atividade controle na presença de NaCl 0,5 mol/L. Em ausência e presença de NaCl em concentração 0,5 mol/L a temperatura e o pH ótimos de atividade de Excg1 foram 65 ºC e 5,5, respectivamente, enquanto na presença de NaCl 2,5 mol/L o pH ótimo foi alterado para 6,0. Excg1 mostrou-se bastante termoestável a 50ºC, com tempo de meia-vida de 48 h na ausência do substrato. Já na presença de NaCl 2,5 mol/L a termoestabilidade foi substancialmente maior, com atividade residual de 75% após o mesmo intervalo de tempo. Excg1 apresentou excelente estabilidade na faixa de pH de 3,0-10,0 na ausência de sal, mantendo-se também completamente estável entre pH 4,0 e 10,0 na presença de NaCl em concentração 0,5 e 2,5 mol/L. Os parâmetros cinéticos determinados para a hidrólise de xilana Beechwood por Excg1 na ausência de NaCl foram Vmax= 481,3 ± 34,0 U/mg e KM= 3,7 ± 0,3 mg/mL, resultando em eficiência catalítica (kcat/KM) de 36,9 mL/s.mg. Parâmetros muito similares foram determinados na presença de NaCl 0,5 mol/L, porém em presença do sal em concentração 2,5 mol/L ocorreu diminuição da afinidade aparente pelo substrato e redução da velocidade máxima, resultando em eficiência catalítica 2,3 vezes menor. Já a hidrólise de xilana Birchwood em ausência de sal ocorreu com constante de afinidade aparente similar e eficiência catalítica cerca de 18% maior, se comparada à hidrolise de xilana Beechwood na mesma condição. Excg1 foi tolerante a K+, Na+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, Mn2+, Mg2+, Co2+, Ca2+ e Sr2+ em concentração 10 mmol/L, além de Cu2+, Al3+, Cr3+ e Fe3+ em concentração 1 mmol/L. Além disso, Excg1 foi tolerante a diferentes solventes orgânicos e a acetato. A análise dos produtos de hidrólise de xilana Beechwood por Excg1 revelou que os produtos principais formados foram xilobiose e xilotriose com uma ramificação de ácido 4-O-metilglucurônico. A presença de NaCl 0,5 mol/L não afetou este padrão de hidrólise e a enzima mostrou também boa tolerância aos produtos de hidrólise. Em conjunto, as propriedades de Excg1 sugeriram bom potencial de aplicação na sacarificação da biomassa lignocelulósica, particularmente em condições de salinidade elevada e/ou em presença de resíduos de etapas de pré-tratamento, o que é potencialmente interessante para viabilizar economicamente processos de produção de etanol 2G. / The economic viability of the production of second-generation (2G) ethanol depends on the development of efficient and inexpensive technologies for the hydrolysis of lignocellulosic biomass. In particular, the large consumption of water in the biomass processing plants can make the process unfeasible. The xylanases are key enzymes in the enzymatic hydrolysis of xylan aiming the production of 2G ethanol and there is currently great interest in identifying xylanases tolerant to high salt concentrations and to the byproducts from biomass pretreatment steps, allowing the reduction of the volume of water used in washing steps and/or the replacement of fresh water by sea water. In this context, the objectives of this work were the purification and the biochemical and kinetic characterization of a salt-tolerant and thermostable endoxylanase produced by a strain of C. graminicola isolated from the Amazon forest (Brazil). The pure enzyme (Excg1) showed apparent molecular mass of 20.0 ± 2.4 kDa by SDS-PAGE and 17.3 ± 1.9 kDa by gel filtration, suggesting that the native enzyme is monomeric. The total carbohydrate content of Excg1 was 97.0 ± 3.7% (m/m) and its isoelectric point corresponded to 9.200 ± 0.018. The enzyme retained approximately 85% of control activity in the presence of 0.5 mol.L-1 NaCl. In the absence and presence of NaCl at 0.5 mol.L-1 concentration, the optimum reaction temperature and pH of Excg1 were 65 ° C and 5.5, respectively, while in the presence of 2.5 mol.L-1 NaCl the optimum pH was altered to 6.0. Excg1 was highly thermostable at 50 °C, with a half-life of 48 h in the absence of substrate. In the presence of 2.5 mol.L-1 NaCl the thermal stability was greatly increased, and a residual activity of 75% was determined after 48 h at 50 ºC. Excg1 showed excellent stability in the pH range from 3.0 to 10.0 in the absence of salt, and was likewise completely stable at pH 4.0-10.0 in the presence of NaCl at the concentrations 0.5 mol.L-1 and 2.5 mol.L-1. The kinetic parameters for the hydrolysis of Beechwood xylan by Excg1 in the absence of salt were Vmax = 481.3 ± 34.0 U.mg-1 and KM = 3.7 ± 0.3 mg.mL-1, with a catalytic efficiency (kcat/KM) of 36.9 mL.s-1.mg-1. Similar parameters were determined in the presence of 0.5 mol.L-1 NaCl, while in the presence of a higher salt concentration (2.5 mol.L-1) decreases in the apparent affinity for the substrate and in the maximum velocity were observed, resulting in a catalytic efficiency 2.3 fold lower. In comparison with Beechwood xylan, the hydrolysis of Birchwood xylan in the absence of salt occurred with similar apparent affinity and catalytic efficiency about 18% greater. Excg1 was tolerant to 10 mmol.L-1 K+, Na+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, Mn2+, Mg2+, Co2+, Ca2+ or Sr2+, and also to Cu2+, Al3+, Cr3+ e Fe3+ at 1 mmol.L-1 concentration. Furthermore, the enzyme was tolerant to various organic solvents and acetate. The analysis of Beechwood xylan hydrolysis products by Excg1 revealed that the main products were xylobiose and xylotriose with a 4-O-methylglucuronic acid branch. The presence of 0.5 mol.L-1 NaCl has not affected the hydrolysis pattern and the enzyme showed good tolerance to the hydrolysis products. Altogether, the properties of Excg1 suggested good potential for the saccharification of lignocellulosic biomass, particularly under high salinity conditions and/or in the presence of residues of pre-treatment steps, which is potentially interesting for the economically viable production of 2G ethanol.

Com o surgimento da metagenômica, a descoberta de compostos bioativos aumentou. A Arrabidaea chica é uma planta trepadeira, usada em tatuagens pelos índios. O enriquecimento da extração dos antocianosídeos através da fermentação das folhas com xilanase de Bacillus pumilus foi estudado anteriormente. A análise qualitativa da produção de xilanase por clones de bibliotecas metagenômicas e B. pumilus SG-32 e B. firmus P1-1 foi feita com a finalidade de elaborar um método miniaturizado para encontrar novas fontes dessa enzima. Bem como avaliar o seu potencial enzimático sobre os antocianosídeos. Os clones e o B. firmus não expressaram xilanases em meio sólido de xilana de bétula. Porém, o B. pumilus SG-32 expressou, como confirmado pelo atividade xilanolítica. Por isso, o caldo enzimático desta espécie foi utilizado como inóculo para o tratamento enzimático das folhas de A. chica que liberou suas antocianidianas, como confirmado pelo método de Bial e CLAE-DAD. Uma nova fonte de xilanase foi descoberta com atividade hidrolítica sobre os antocianosídeos de A. chica. / With the advent of metagenomics, the discovery of bioactive compounds increased. The Arrabidaea chica is a climbing plant, used in tattoos by the Indians. The extraction of anthocyanosides enrichment through fermentation of the leaves with xylanase from Bacillus pumilus has been studied previously. Qualitative analysis of xylanase production by clones of metagenomics libraries and B. pumilus SG-32 and B. firmus P1-1 was made in order to develop a miniaturized method to find new sources of this enzyme. And to evaluate the potential enzymatic on the anthocyanosides. The clones and the B. firmus xylanases did not express in solid birch xylan. However, B. pumilus SG-32 expressed as confirmed by the xylanolytic activity. Therefore, the broth enzymatic of this specie was used as inoculum for the enzymatic treatment of the leaves of A. chica that liberated their anthocyanidines, as confirmed by Bial method and HPLC-DAD. A new source of xylanase was discovered with hydrolytic activity on anthocyanosides from A. chica.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3245.pdf: 5126286 bytes, checksum: f1bcfa952e188a3e24d1b0431f77a619 (MD5) Previous issue date: 2010-08-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / Enzymatic activity during decomposition is extremely important to hydrolyze molecules that are assimilated by microorganisms. During aquatic macrophytes decomposition, enzymes act mainly in the breakdown of lignocellulolytic matrix fibers (i.e. cellulose, hemicellulose and lignin) that encompass the refractory fraction from organic matter. Considering the importance of enzymatic activities role in decomposition processes, this study aimed to describe the temporal changes of xylanase and cellulase activities during anaerobic decomposition of the aquatic macrophytes community located at Óleo Lagoon, placed in Ecological Station of Jataí, Luiz Antonio, São Paulo, Brazil. After a survey of existing aquatic macrophytes, 10 species were indentified in the lagoon. They were collected and bioassays were accomplished in the laboratory. Decomposition chambers from each species (n = 10) were set up with dried macrophyte fragments and filtered Óleo Lagoon water. The chambers were incubated at 22.5oC, in the dark and under anaerobic conditions. Enzymatic activities and remaining organic matter were measured periodically during 90 days. Besides this analysis, pH, humification index and carbon types were evaluated. Initial cellulose and hemicellulose was measured for each species. For all the plants xylanase s activitiy was greater than cellulase activity. The results showed no correlation between organic matter decay and enzyme production. This could have occurred because of lignocellulolytic matrix fibers structural differences and also because of physical, chemical and biological characteristics. The incubations showed a low pH, what agrees with Óleo lagoon characteristics, supporting that aquatic macrophytes decomposition interfers in its physical and chemical characteristics. Egeria najas presented a dissolved organic carbon (DOC) accumulation pattern during its decomposition which differed from the other species. This pattern tends to accumulate humic substances and consequently alters some water characteristics. Besides it, E. najas presented the largest distribution over Óleo lagoon area. Emergent species presented the greater amount of particulate organic matter (POM) accumulated in sediment, configuring the main available substrate to anaerobic microorganisms. / As atividades enzimáticas durante a decomposição em ambientes aquáticos são extremamente importantes para hidrolizar as moléculas a serem assimiladas pelos microrganismos. Durante a decomposição das macrófitas aquáticas, as enzimas atuam principalmente na hidrólise das fibras presentes na matriz lignocelulósica (como celulose, hemicelulose e lignina), presentes na fração refratária da matéria orgânica. Considerando a importância do papel das atividades enzimáticas no processo de decomposição, esse estudo teve como objetivo quantificar e descrever as atividades das enzimas xilanase e celulase durante o processo de decomposição anaeróbia de uma comunidade de macrófitas aquáticas, bem como relacionar essas atividades às perdas de massa, baseando-se na hipótese de que as plantas com menores teores de tecidos de sustentação (celulose e hemicelulose), geralmente as de hábito submerso, apresentariam menor atividade destas enzimas em comparação às emergentes e flutuantes. A comunidade de macrófitas selecionada foi proveniente da lagoa do Óleo, situada na Estação Ecológica de Jataí, Luíz Antônio, São Paulo, Brasil. Após um levantamento das espécies de macrófitas aquáticas, foram identificadas 10 espécies na lagoa. Exemplares de cada espécie foram coletados e lavados ao laboratório, onde foram realizados alguns bioensaios e análises. Em laboratório foram preparadas câmaras de decomposição para cada espécie (n=10) contendo fragmentos secos e amostras de água filtrada da lagoa do Óleo. As câmaras foram incubadas a 22,5º C, no escuro e sob condições anaeróbias. As atividades enzimáticas e os teores de matéria orgânica remanescente foram avaliados periodicamente durante 90 dias. Além disto, durante este período, também foram determinados: o pH, o índice de humificação e as rotas de mineralização do carbono. Os teores iniciais de celulose e hemicelulose também foram quantificados. Os resultados mostraram maior produção de xilanase que celulase em todos os casos; além de uma maior produção de enzimas no início do processo. Não foram encontradas correlações entre as maiores perdas de massa e as maiores produções enzimáticas, o que pode ter ocorrido devido às características estruturais destas fibras na matriz lignocelulósica e também por fatores físicos, químicos e biológicos (comunidade microbiana presente). O pH das incubações apresentou-se baixo, o que condiz com a característica ácida da lagoa do Óleo e permitem inferir que a decomposição das macrófitas aquáticas interfere nas suas características físicas e químicas. O padrão de acúmulo de COD observado na decomposição de Egeria najas permitiu inferir sua grande influência nas características físicas e químicas da lagoa do Óleo, devido ao acúmulo de substâncias húmicas e por apresentar maior ocupação na área da lagoa. As espécies emergentes são principalmente responsáveis pelo acúmulo de MOP no sedimento, servindo como importante fonte de substrato para a microbiota anaeróbia.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 270809 bytes, checksum: 2ca0830f4e6318653c848e9cda88dae8 (MD5) Previous issue date: 2002-11-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Penicillium expansum is a filamentous fungus that produces extracelular xylanase. An extracellular xylanase was found to be the major protein in the filtrated culture of P. expansum when grown on 0,3 % wheat bran. In contrast to other microorganism no xilanase multiplicity was found in P. expansum under the conditions used. The used partial purification estrategy was ammonium sulfate fractioning, molecular exclusion cromatography, ultrafiltration and anion exchange chromatography. The proteins eluation profile showed only one form of xylanase that was partially characterized. The optimum pH and temperature were 5,5 and 40 0C, respectively. The enzyme kept stable when preincubed for 1 h under pH between 5.5 and 6.5. It also kept stable when preincubed for 1h under temperature between 20-40 0C. The enzime showed km of 3,03 mg mL-1 and Vmax of 0,027 mmol min-1 μg –1 of protein. The enzymatic activity was increased by 34 % by Mg3(PO4)2 (1 mM); 31 % by MgSO4 (1 mM).and 28 % by Al2(SO4)3 (1 mM). / O Penicillium expansum é um fungo filamentoso produtor de xilanase extracelular. Uma xilanase extracelular foi encontrada como a principal proteína na cultura filtrada de P. expansum quando cultivado em farelo de trigo 0,3 %. Em contraste com outros microrganismos, não foi encontrada multiplicidade de xilanase de P. expansum sob as condições usadas. Como estratégia de purificação parcial da enzima, foram realizados fracionamento com sulfato de amônia, cromatografia de exclusão molecular, ultrafiltração e cromatografia de troca iônica. O perfil de eluição das proteínas mostrou uma única forma de xilanase, sendo esta parcialmente caracterizada. O pH ótimo e a temperatura ótima foram 5,5 e 40 0C, respectivamente. A enzima se manteve estável quando pré-incubada por 1 h em pH entre 5,5 e 6,5. Também manteve a estabilidade quando pré-incubada por 1 h em temperatura entre 20-40 0C. A enzima apresentou Km de 3,03 mg mL-1 e Vmax de 0,027 mmol min-1 μg-1 de proteína. A atividade enzimática foi aumentada 34 % por Mg3(PO4)2 (1 mM); 31 % por MgSO4 (1 mM) e 28 % por Al2(SO4)3 (1 mM).

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SergioDOJ_DISSERT.pdf: 2461924 bytes, checksum: 06030d71a8b1e71249d42850e7384bcc (MD5) Previous issue date: 2014-01-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The production of enzymes by microorganisms using organic residues is important and it can be associated with several applications such as food and chemical industries and so on. The objective of this work is the production of CMCase, Xylanase, Avicelase and FPase enzymes by solid state fermentation (SSF) using as substrates: bagasse of coconut and dried cashew stem. The microorganisms employed are Penicillium chrysogenum and an isolated fungus from the coconut bark (Aspergillus fumigatus). Through the factorial design methodology and response surface analysis it was possible to study the influence of the humidity and pH. For Penicillium chrysogenum and the isolated fungus, the coconut bagasse was used as culture medium. In another fermentation, it was used the mixture of coconut bagasse and cashew stem. Fermentations were conducted using only the coconut bagasse as substrate in cultures with Penicillium chrysogenum fungus and the isolated one. A mixture with 50% of coconut and 50% of cashew stem was employed only for Penicillium chrysogenum fungus, the cultivation conditions were: 120 hours at 30 ?C in BOD, changing humidity and pH values. In order to check the influence of the variables: humidity and pH, a 2 2 factorial experimental design was developed, and then two factors with two levels for each factor and three repetitions at the central point. The levels of the independent variables used in ascending order (-1, 0, +1), to humidity, 66%, 70.5% and 75% and pH 3, 5 and 7, respectively. The software STATISTICA TM (version 7.0, StatSoft, Inc.) was used to calculate the main effects of the variables and their interactions. The response surface methodology was used to optimize the conditions of the SSF. A chemical and a physic-chemical characterization of the coconut bagasse have determined the composition of cellulose (%) = 39.09; Hemicellulose (%) = 23.80, Total Lignin (%) = 36.22 and Pectin (%) = 1.64. To the characterization of cashew stem, the values were cellulose (g) = 15.91 Hemicellulose (%) = 16.77, Total Lignin (%) = 30.04 and Pectin (%) = 15.24. The results indicate the potential of the materials as substrate for semisolid fermentation enzyme production. The two microorganisms used are presented as good producers of cellulases. The results showed the potential of the fungus in the production of CMCase enzyme, with a maximum of 0.282 UI/mL and the Avicelase enzyme the maximum value ranged from 0.018 to 0.020 UI/ mL, using only coconut bagasse as substrate. The Penicillium chrysogenum fungus has showed the best results for CMCase = 0.294 UI/mL, FPase = 0.058 UI/mL, Avicelase = 0.010 UI/mL and Xylanase = 0.644 UI/ mL enzyme, using coconut bagasse and cashew stem as substrates. The Penicllium chrysogenum fungus showed enzymatic activities using only the coconut as substrate for CMCase = 0.233 UI/mL, FPase = 0.031 to 0.032 UI/ mL, Avicelase = 0.018 to 0.020 UI/mL and Xylanase = 0.735 UI/ mL. Thus, it can be concluded that the used organisms and substrates have offered potential for enzyme production processes in a semi-solid cultivation / A produ??o de enzimas por microrganismos utilizando res?duos agroindustriais ? importante e pode estar associada a diversas aplica??es, tais como ind?strias de alimentos, qu?mica, t?xtil entre outras. O objetivo deste trabalho ? a produ??o de enzimas CMCase, Xilanase, Avicelase e FPase atrav?s da fermenta??o em estado s?lido (FES), usando como substrato o baga?o do coco verde e o ped?nculo de caju seco, utilizando os microrganismos Penicillium chrysogenum e um fungo isolado da casca do coco (Aspergillus fumigatus). A metodologia do planejamento experimental fatorial e an?lise de superf?cie de resposta estudou a influ?ncia da varia??o da umidade e do pH. Foram realizadas fermenta??es usando o baga?o do coco como substrato, nos cultivos utilizando o Aspergillus fumigatus e o fungo Penicillium chrysogenum, e uma mistura com 50% de baga?o do coco e de 50% do ped?nculo de caju com o fungo Penicillium chrysogenum, as condi??es de cultivo foram: 120 horas a 30 ?C em BOD, variando umidade e pH. Com o objetivo de verificar a influ?ncia das vari?veis: umidade e pH, foi elaborado um planejamento experimental fatorial 2 2 , sendo ent?o dois fatores e dois n?veis para cada fator com tr?s repeti??es no ponto central. Os n?veis das vari?veis independentes utilizadas foram, na ordem crescente (-1, 0, +1), para umidade 66%, 70,5% e 75% e para o pH 3, 5 e 7. Foi usado o programa computacional STATISTICA TM (vers?o 7.0, da StatSoft, Inc.) para calcular os efeitos principais das vari?veis e suas intera??es. A metodologia de superf?cie de resposta foi usada para avaliar as condi??es da FES. A caracteriza??o qu?mica e f?sico-qu?mica do baga?o do coco verde determinou as composi??es de Celulose (%) = 39,09; Hemicelulose (%) = 23,80; Lignina Total (%) = 36,22 e de Pectina (%) = 1,64. J? para a caracteriza??o do ped?nculo de caju os valores foram de Celulose (g) =15,91; Hemicelulose (%) = 16,77; Lignina Total (%) = 30,04 e Pectina (%) = 15,24. Os resultados obtidos indicam o potencial dos materiais como substrato para fermenta??o semi s?lida visando produ??o de enzimas. Os dois microrganismos utilizados apresentaram como bons produtores de celulases. Os resultados mostraram o potencial do fungo isolado na produ??o da enzima CMCase, com valor m?ximo de 0,282 UI/mL e para a enzima Avicelase o valor m?ximo variou entre 0,018 0,020 UI/mL, usando apenas o baga?o do coco como substrato. O fungo Penicillium chrysogenum apresentou os melhores resultados para as enzimas CMCase = 0,294 UI/mL, FPase = 0,058 UI/mL, Avicelase = 0,010 UI/mL e Xilanase = 0,644 UI/mL, usando o baga?o do coco e o ped?nculo de caju como sustratos. O fungo Penicllium chrysogenum apresentou atividades enzim?ticas usando apenas o coco como substrato, para CMCase = 0,233 UI/mL, FPase = 0,031 0,032 UI/mL, Avicelase = 0,018 0,020 UI/mL e Xilanase = 0,735 UI/mL. Portanto, concluiu-se que os microrganismos e os substratos utilizados apresentam potencial para processos de produ??o de enzimas em cultivo semi-s?lido