Orientador: Prof. Dr. Danilo da Cruz Centeno / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2018. / A recalcitrância da parede celular, associada à presença da lignina nos tecidos vegetais, dificulta e torna mais oneroso o uso da biomassa para a produção de etanol de segunda geração. Para driblar este obstáculo, muitos estudos têm sido realizados para compreender o metabolismo da lignina e encontrar formas alternativas de tratamento da biomassa. Recentemente, o ozônio vem sendo aplicado como uma alternativa de pré-tratamento do material lignocelulósico, devido à ação específica sobre a lignina. O presente trabalho possui dois capítulos independentes, e teve como objetivo principal estudar as alterações no conteúdo de lignina em cana-de-açúcar dado as características inerentes aos colmos das variedades estudadas e ao efeito causado pela fumigação aguda com ozônio. No capítulo I, além da quantificação de lignina, determinamos a concentração de açúcares solúveis totais para quatro variedades ¿ RB72454, RB855156, RB867515 e RB9257. Estes dados foram submetidos a análises de correlação e conectância com dados de metabolismo primário previamente obtidos por nosso grupo de pesquisa. A influência da variação da concentração do ácido chiquímico sobre o conteúdo de lignina não pôde ser confirmada através da correlação encontrada entre os dois compostos. Porém, a análise de rede de conectância mostrou que a lignina e o ácido chiquímico estão mais fortemente conectados nas variedades de colheita tardia RB72454 e RB92579. Estas conexões revelam a influência das fases do desenvolvimento vegetal no metabolismo da lignina. No capítulo II, avaliamos as alterações no conteúdo de lignina de folhas de cana-de-açúcar após exposições sucessivas à fumigação com ozônio. Os resultados mostraram uma reação das plantas (despolimerização) aos danos causados pelo estresse oxidativo quando submetidas a um ciclo de fumigação, e um aumento no conteúdo de lignina como uma resposta de memória ao estresse, amplificando suas defesas contra este estresse. O metabolismo da lignina e sua relação com o metabolismo primário é complexo e, no presente estudo, os resultados mostraram que alterações nesta relação podem ser observadas tanto constitutivamente (i.e., inerentes ao desenvolvimento da planta), quanto induzidas por estresse. Ademais, reportamos que, entre as técnicas utilizadas neste trabalho, a rede de conectância e o FT-Raman mostraram-se importantes ferramentas no estudo da lignina. / The recalcitrance of the cell wall is associated with the presence of lignin in the vegetal tissues, making it difficult and more expensive to use biomass for the production of second-generation ethanol. To overcome this obstacle many studies have been carried out to understand the lignin metabolism and to find alternative forms of biomass treatment. Recently, ozone has been applied as an alternative pretreatment of the lignocellulosic material, due to its specific action on lignin. The present work has two independent chapters, in which the main objective was to study the changes in lignin content in sugarcane due to the inherent characteristics of the stems of the studied varieties and the effect caused by the acute fumigation with ozone. In chapter I, in addition to the quantification of lignin we determined the total soluble sugars of four varieties RB72454, RB855156, RB867515 and RB9257. These data were submitted to correlation analysis and the network connectance analysis with data of primary metabolism, previously obtained in our group. The influence of the variation of the shikimate concentration on the lignin content was not confirmed by the correlation found between the two compounds. However, the network connectance analysis showed that lignin and shikimate are more strongly connected in late harvest varieties RB72454 and RB92579. These connections revealed the influence of plant development phases over lignin metabolism. In chapter II, changes in the lignin content of leaf blades of sugarcane were evaluated after multiple exposures to ozone fumigation. The results showed a reaction of the plants (depolymerization) to the damage caused by oxidative stress when submitted to one fumigation exposure, and an increase in lignin content as a memory response to stress, amplifying their defenses against ozone. The metabolism of lignin and its relation to the primary metabolism is complex and our results showed that alterations in this relationship may be constitutive (i.e., inherent to the plant development), and induced by abiotic stress. In addition, we reported that among the techniques applied in this work, the network connectance and the FT-Raman showed to be useful tools in the study of lignin.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:109123 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Dias, Márcia Gonçalves |
| Contributors | Centeno, Danilo da Cruz, Santos, Wanderley Dantas dos, Masuda, Hana Paula |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 77 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109123&midiaext=75607, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109123&midiaext=75608, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=109123 |
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