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Previous issue date: 2017-07-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A eficiência da hidrólise da biomassa lignocelulósica apresenta algumas limitações, dentre elas a possível adsorção inespecífica das enzimas à lignina. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o perfil de adsorção de proteínas e enzimas do fungo fitopatogênico Chrysoporthe cubensis em bagaços de cana-de-açúcar pré-tratados e com diferentes conteúdos de lignina e avaliar a eficiência da recuperação destas enzimas e proteínas utilizando metodologias de reciclagem enzimática. De modo a obter o extrato enzimático, o fungo foi cultivado sob fermentação em estado semi-sólido com farelo de trigo. Os bagaços de cana foram pré-tratados com NaOH (BAL) e com H 2 SO 4 (BAC), de modo a conter 8,1% e 33,8% de lignina, respectivamente. A isoterma de Langmuir obtida pelo experimento em condições não hidrolíticas, revelou os parâmetros Pmax e Kp superiores para BAC, e K superior para BAL. Ao final da hidrólise, BAC foi capaz de adsorver maiores quantidades de proteínas, comparado ao substrato BAL. As enzimas celobiohidrolase e xilanase sofreram maiores adsorções em BAC, e de modo contrário, a endoglucanase adsorveu majoritariamente em BAL. A β-glicosidase foi a enzima que menos adsorveu em ambos os substratos. Esses resultados demonstraram o efeito da lignina presente em biomassas complexas ao promover uma maior adsorção de proteínas e de algumas enzimas do extrato enzimático de C. cubensis. Dentre os experimentos de reciclagem enzimática, todos demonstraram ser eficientes na recuperação de proteínas e enzimas adsorvidas na biomassa. A reciclagem com adição de substratos e enzimas frescas foi capaz de promover a maior eficiência de hidrólise da biomassa. Entretanto, para BAC, com elevado conteúdo de lignina, as reciclagens de enzimas e proteínas não demonstraram ser tão eficazes, bem como a hidrólise de açúcares. Desse modo, conclui-se que a lignina presente em altas concentrações nos substratos, além de promover maiores adsorções de proteínas e enzimas, também interfere nos métodos de reciclagem. Também foi comprovada a alta eficiência de reciclagem das enzimas de C. cubensis, mesmo no substrato contendo alta concentração de lignina, além da alta termoestabilidade dessas enzimas, mesmo após 216 h de hidrólise. Desse modo, é confirmado o grande potencial hidrolítico do extrato enzimático obtido desse fungo. / The efficiency of biomass hydrolysis by enzymes has some limitations, such as the possible non-specific adsorptions of enzymes in lignin. The aims of this work were to evaluate the adsorption profile of proteins and enzymes from the phytopathogenic fungus Chrysoporthe cubensis in pretreated sugarcane bagasses with different lignin contents and to evaluate the efficiency of recuperation of this enzymes and proteins using enzymatic recycling methodologies. In order to obtain the enzymatic extract, the fungus was cultivated under semi-solid state fermentation with wheat bran. The sugarcane bagasses were pretreated with NaOH (BAL) and H 2 SO 4 (BAC), in order to obtain 8.1% and 33.8% of lignin, respectively. The Langmuir isotherm obtained by the experiment under non-hydrolytic conditions showed the highest Pmax and Kp parameters for BAC, while K was higher for BAL. At the end of hydrolysis, BAC was able to adsorb greater amounts of proteins compared to BAL. The enzymes cellobiohydrolase and xylanase showed higher adsorption on BAC, and endoglucanase adsorbed mostly on BAL. β-glycosidase was the enzyme that suffered less adsorption on both substrates. These results demonstrate8d the negative effect of the lignin present in complex biomasses which promotes greater adsorption of proteins and some enzymes of the C. cubensis enzymatic extract. Among the enzymatic recycling experiments, all of them were efficient in the recovery of proteins and enzymes adsorbed in biomass. The recycling with the addition of fresh substrates and enzymes was able to promote higher biomass hydrolysis yields. However, for BAC, with high lignin content, the enzymes and proteins recycling did not show to be effective, as well as the sugars hydrolysis. Thus, it is concluded that high concentrations of lignin in the substrates, besides promoting greater adsorption of proteins and enzymes, also interferes in recycling methods. The results also demonstrated the high recycling efficiency of C. cubensis enzymes, even in the substrate containing high lignin concentration, besides the high thermostability of these enzymes, even after 216 h of hydrolysis. Thus, the great hydrolytic potential of enzymatic extract obtained from this fungus is confirmed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/16538 |
| Date | 21 July 2017 |
| Creators | Martins, Marcele Pandeló |
| Contributors | Guimarães, Valéria Monteze |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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