As celulases e as xilanases são enzimas que hidrolisam a celulose e a xilana, respectivamente,
contidas nos resíduos lignocelulósicos. A possibilidade de aplicar estas enzimas na produção de
etanol vem sendo objeto de diversos estudos. No entanto, ainda não há uma tecnologia
economicamente viável para a produção deste biocombustível a partir da biomassa
lignocelulósica. Entre os microrganismos que apresentam altos títulos para estas enzimas,
incluem-se linhagens de Penicillium echinulatum; porém, ainda faltam dados de sua fisiologia e
estudos da produção de enzimas em biorreator. Neste trabalho, empregou-se a linhagem mutante
celulolítica desreprimida S1M29 de P. echinulatum e o meio de cultivo foi composto por
celulose, sacarose, solução de sais, Tween 80, farelo trigo e farelo de soja. Avaliou-se o efeito de
diferentes temperaturas e pHs na produção das enzimas. O efeito da concentração da celulose
sobre as atividades enzimáticas foi avaliada em regime descontínuo (RD) e regime descontínuo
alimentado (RDA). Verificou-se que a temperatura mais apropriada para a produção de celulases
e xilanases é de 28ºC e dentre os valores de pHs avaliados, o pH 6,0 apresentou a maior produção
das enzimas. O aumento da concentração da celulose no RD proporcionou maiores atividades
para endoglicanases, porém o mesmo não foi obtido para xilanases. Para FPA (Filter Paper
Activity), aumentos proporcionais nas atividades foram obtidos somente com concentrações de
até 3% de celulose em RD, condição que também proporcionou as maiores atividades de -
glicosidases. O RDA incrementou as atividades de FPA, endoglicanases e xilanases, mas não de
-glicosidases. Estes resultados contribuem para a otimização de processos e para a produção
econômica de enzimas por P. echinulatum, visando o desenvolvimento de tecnologias
economicamente viáveis para produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cellulases and xylanases are enzymes that hydrolyze cellulose and xylan respectively, which are
found in lignocellulosic residues. Although the applicability of these enzymes in the ethanol
production has been the subject of several studies, an economically viable technology for the
production of biofuel from lignocellulosic biomass is currently not available. Strains of
Penicillium echinulatum are among the microorganisms that have high titers of these enzymes.
However, data related to physiology and enzyme production in bioreactor for such strains are still
missing. A cellulolytic mutant strain of P. echinulatum S1M29 and a culture medium composed
of cellulose, sucrose, salt solution, Tween 80, wheat bran and soybean meal were used in this
study. The effect of different temperatures and pHs during the enzymes production was
evaluated. The effect of cellulose concentration in the enzymatic activity was evaluated in batch
cultivation (BC) and fed-batch cultivation (FBC). It was found that the appropriate temperature
for the production of cellulases and xylanases is 28°C, while the higher enzyme production
occurred at pH 6.0. The high cellulose concentration in BC provided the greatest activities for
endoglicanases, but the same result was not obtained for xylanases. For Filter Paper Activity
(FPA), proportional increases in activity were obtained only with concentrations up to 3% of
cellulose in BC, which is also linked to the highest activities for -glucosidases. FBC increased
the activities of FPA, endoglucanases and xylanases, but it did not increase the -glucosidases
activities. Such results contribute towards the optimization of enzyme production using P.
echinulatum and the development of economically viable technologies for the production of
ethanol from lignocellulosic materials.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ucs.br:11338/662 |
| Date | 09 December 2011 |
| Creators | Reis, Laísa dos |
| Contributors | Gottschalk, Leda Maria Fortes, Ayub, Marco Antônio Záchia, Silveira, Maurício Moura da, Dillon, Aldo José Pinheiro, Camassola, Marli |
| 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 UCS, instname:Universidade de Caxias do Sul, instacron:UCS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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