Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2015. / A possibilidade de produzir etanol de resíduos lignocelulósicos tem se tornado cada vez mais atrativo. Dentre os diferentes tipos de resíduos o piolho de algodão gerado na indústria têxtil e a palha de cana de açúcar proveniente das lavouras de cana de açucar podem ser uma alternativa viável em processos fermentativos para a produção do bioetanol. Clostridium thermocellum possui alta capacidade de hidrólise de diferentes biomassas pela presença do complexo multienzimáticocelulossoma. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as melhores condições de cultivo de C. thermocellum isolado (B8), obtido a partir do material do rúmen de caprino da raça Moxotó e mapear as proteínas secretadas na presença de piolho de algodão, palha de cana de açúcar e celulose cristalina, além de avaliar a expressão de alguns genes envolvidos na formação do complexo celulossomal. C. thermocellum B8 apresentou melhor condição de crescimento a 60°C, pH 7,0 e após 48 horas de incubação. Nas amostras do sobrenadante da cultura e nas frações eluídas dos susbtratos residuais: celulose (FEC), piolho de algodão (FEP) e palha de cana (FEPA) foi registrada atividade enzimática de Avicelase, CMCase, FPase e Xilanase. A taxa de expressão de genes quantificados por RT-qPCR, envolvidos na formação do celulossoma mostrou diferentes perfis de expressão em relação ao tempo de cultivo e ao tipo de substrato utilizado. A espectrometria por meio de nanoUPLC-MSE foi capaz de identificar 80 proteínas nas frações eluídas dos substratos residuais sendo que destas 32 em FEC, 25 em FEP e 23 em FEPA. Estavam presentes proteínas responsáveis pela formação da estrutura do celulossoma, proteínas do metabolismo de carboidratos, proteínas estruturais, de transporte de solventes e íons e de defesa. Os resultados apresentados podem ajudar a conceber estratégias para a otimização do cultivo de C. thermocellumB8em piolho algodão e palha de cana em grande escala para a hidrólise enzimática desses resíduos e possível produção de etanol. / The possibility of producing ethanol from lignocellulosic waste has become increasingly attractive. Among the different types of waste cotton louse generated in the textile industry and sugar cane straw from the sugar cane fields can be a viable alternative fermentation processes for the production of bioethanol. Clostridium thermocellum has high capacity hydrolysis of biomass by different complex multienzymaticcellulosome presence. The objective of this study was to characterize the best growing conditions of C. thermocellum isolated B8, obtained from Moxotó of goat rumen materials and map the proteins secreted in the presence of cotton louse, sugarcane straw and crystalline cellulose, and to evaluate the expression of genes involved in the formation of celulossomal complex. C. thermocellumB8 showed better growth condition of 60° C, pH 7.0 and after 48 hours of incubation. Samples of the culture supernatant, and eluted in the fractions of residual susbtratos: celullose (FEC), cotton louse (FEP), and sugarcane straw (FEPA) was recorded enzymatic activity of Avicelase, CMCase, and FPaseXylanase. The level of gene expression quantified by RT-qPCR involved in the formation of cellulosome showed different profiles of expression in relation to culture time and the type of substrate used. The spectrometry using nanoUPLC-MSE was able to identify 80 the proteins eluted fractions of residual substrates among these FEC 32, FEP 25 and 23 FEPA. Were present proteins responsible for the formation of cellulosome structure, carbohydrate metabolism of proteins, structural proteins, transport of ions and solvents and defense. These results can help develop strategies to optimize the cultivation of C. thermocellum B8 cotton louse and sugarcane straw on a large scale for the enzymatic hydrolysis of these residues and possible production of ethanol.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/22226 |
| Date | 27 April 2015 |
| Creators | Leitão, Vanessa Oliveira |
| Contributors | Ulhoa, Cirano José, Félix, Carlos Roberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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