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Previous issue date: 2017-02-21 / Atualmente o Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) vem desenvolvendo
cultivares de Sorgo Sacarino com elevado potencial de produção de etanol,
principalmente em períodos de entressafra da cultura canavieira. A cultivar IPA P222
além de apresentar potencial para a produção de etanol possui elevado teor de
hemicelulose e celulose, tornam-se fonte de grande interesse para a produção de
derivados biotecnológicos, agregando valor aos resíduos desse processo de
produção. O objetivo do trabalho foi estudar a produção de enzimas celulolíticas e
hemicelulolíticas a partir da fermentação semissólida do bagaço de sorgo sacarino
(IPA P222) incrementado com farelo de trigo como fonte indutora utilizando o fungo
Trichoderma reesei LCB 48. Os substratos da fermentação foram caracterizados e o
estudo da produção das enzimas celulases (CMCase e FPase) e hemicelulases
(Endo-β-1,4-xilanase e α-L-arabinofuranosidase) foram realizados usando
planejamento experimental 2
2
e 4 pontos centrais e acompanhamento cinético da
produção por 240 horas, analisando a influência da umidade e teor de farelo de trigo
na produção das enzimas. A caracterização do bagaço do sorgo sacarino (BSS)
demonstrou que é um substrato com potencial para ser utilizado na fermentação para
produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas, por apresentar alto teor de
hemicelulose e celulose satisfatório. A caracterização do farelo de trigo (FT)
demonstrou que ele é uma fonte de nitrogênio importante para a indução das enzimas.
As análises termogravimétricas (TG e DTG) e difração de raios-x (DRX) demonstrou
que a hemicelulose obtida apresenta características amorfa e picos característicos da
hemicelulose de acordo com a literatura. As isotermas de dessorção dos substratos
apresentaram correlação e o modelo de GAB forneceu um bom ajuste para os dados
experimentais dos substratos. As variáveis umidade inicial e teor de farelo de trigo
influenciaram a atividade enzimática das celulases (CMCase e FPase) e
hemicelulases (Endo-β-1,4-xilanase e α-L-arabinofuranosidase). As maiores
atividades de FPase, CMCase, xilanase e α-L-arabinofuranosidase foram obtidas
quando aplicado o maior teor de farelo de trigo (50 %) ao bagaço do sorgo sacarino
IPA P222, porém, em tempos diferentes fato esse que facilita em um único processo
a obtenção das diferentes enzimas. A xilanase apresentou maior atividade enzimática
se comparada as demais, evidenciando que a IPA P222 com elevado teor de
hemicelulose é potencialmente mais indutora para essa enzima. O potencial de
atuação do extrato enzimático obtido durante a fermentação foi analisado por meio de
hidrólise enzimática do sorgo sacarino in natura e da hemicelulose extraída do BSS,
no qual o extrato enzimático apresentou capacidade de hidrolisar o bagaço de sorgo
in natura e a hemicelulose. / Currently, the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) has been developing sorghum
saccharine cultivars with high potential for ethanol production, especially in the off
season of the sugar cane crop. The cultivar IPA P222, besides presenting potential for
the production of ethanol, has a high content of hemicellulose and cellulose, which is
a source of great interest for the production of biotechnological derivatives, adding
value to the residues of the production process. Aim of the work for the production of
cellulolytic and hemicellulolytic enzymes from the semisynthetic fermentation of
sorghum sorghum (IPA P222) Tricoderma reesei LCB 48. The fermentation substrates
were characterized by the study of the production of cellulase enzymes (CMCase and
FPase) and hemicellulases (Endo -β-1,4-xylanase and α-L-arabinofuranosidase) were
performed using experimental design 2
2
and 4 central points and kinetic monitoring of
production for 240 hours, analyzing an influence of moisture and wheat bran content
on the production of enzymes. The characterization of the sorghum bagasse (BSS)
showed that it is a substrate with potential to be used in the fermentation for the
production of cellulolytic and hemicellulolytic enzymes, because it has satisfactory
content of hemicellulose and cellulose content. A characterization of wheat bran (FT)
has been shown to be a source of nitrogen important for induction of enzymes. As
thermogravimetric analyzes (TG and DTG) and X-ray diffraction (XRD) showed that a
obtained hemicellulose has amorphous characteristics and characteristic peaks of
hemicellulose according to the literature. As desorption isotherms of the substrates
presented correlation and GAB model, they are suitable for the experimental data of
the substrates. As variables, initial moisture and wheat bran content influenced an
enzyme enzyme of cellulases (CMCase and FPase) and hemicellulases (Endo-β-1,4-xylanase and α-L-arabinofuranosidase). The major activities of FPase, CMCase,
xylanase and α-L-arabinofuranosidase were obtained when applied to the higher
wheat bran content (50%) to saccharin saccharin IPA P222, however, the process of
obtaining the different enzymes. The xylanase presented higher enzymatic activity if
compared as others, evidencing that an IPA P222 with high content of hemicellulose
is potentially more inductive for this enzyme. The potential of the enzymatic extract
obtained during a fermentation was analyzed by means of enzymatic hydrolysis of in
saccharine sorghum and the hemicellulose extracted from the BSS, without which the
enzymatic extract had the capacity to hydrolyze or sorghum bagasse and a
hemicellulose.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/1479 |
| Date | 16 August 2018 |
| Creators | LINS, Simone Aparecida da Silva. |
| Contributors | OLIVEIRA, Líbia de Sousa Conrado., SANTIAGO, Ângela Maria., COELHO, Glauciane Danusa., VASCONCELOS, Luís Gonzaga Sales., CARVALHO, Maria Wilma Nunes Cordeiro |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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