Enzimas celulolíticas fúngicas e aplicação no branqueamento de polpa Kraft e na sacarificação de biomassa lignocelulósica
O bagaço de cana-de-açúcar é um subproduto com elevada concentração de carboidratos e disponível em grande quantidade. É constituído por celulose, hemicelulose e lignina, que juntas formam um complexo extremamente resistente ao ataque de microrganismos. Muitos fungos produzem enzimas hidrolíticas, c...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade Federal de Viçosa (UFV) |
| Repositorio: | LOCUS Repositório Institucional da UFV |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:locus.ufv.br:123456789/326 |
| Acesso em linha: | http://locus.ufv.br/handle/123456789/326 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Enzimas Branqueamento Polpa Kraft Biomassa Enzymes Bleaching Pulp Kraft Biomass CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::METABOLISMO E BIOENERGETICA |
| Resumo: | O bagaço de cana-de-açúcar é um subproduto com elevada concentração de carboidratos e disponível em grande quantidade. É constituído por celulose, hemicelulose e lignina, que juntas formam um complexo extremamente resistente ao ataque de microrganismos. Muitos fungos produzem enzimas hidrolíticas, como celulases e hemicelulases, capazes de promover a hidrólise desta biomassa, liberando açúcares para a fermentação. Este trabalho visou a caracterização de enzimas fúngicas e algumas de suas possíveis aplicações industriais. Neste contexto, foi realizada a produção, purificação e caracterização bioquímica de uma xilanase de Fusarium oxysporum e sua aplicação no processo de branqueamento de polpa Kraft e na sacarificação de bagaço de cana. A xilanase exibiu massa molecular de aproximadamente 21 kDa no SDS-PAGE. A proteína foi purificada através de ultrafiltração e cromatografia de troca iônica e de exclusão molecular. A xilanase exibiu máxima atividade a 60 ºC e pH 6,0. A enzima foi capaz de hidrolizar substratos como xilana birchwood e xilana oat spelts. Os valores de KM e Vmax, utilizando o substrato xilana birchwood, foram 0,85 mM e 0,23 μM/min, respectivamente. A atividade enzimática foi inibida por SDS, Fe+2, Cu+2, Al+3, dentre outros e foi ativada por Mg+2. A xilanase exibiu alta termoestabilidade a 50 ºC, com t1/2 de 26,1 h, o que pode ser importante para futuras aplicações industriais. A enzima aumentou significativamente a taxa de hidrólise do bagaço de cana alcalinamente tratado, quando adicionada a um coquetel de celulose comercial. Foi avaliada também a ação da xilanase em testes de branqueamento de polpa Kraft, nos quais a adição da enzima ao licor de branqueamento promoveu decréscimo do número Kappa. Neste trabalho também foi realizada a clonagem de uma endoglicanase B produzida pelo fungo filamentoso Aspergillus niger e sua caracterização in silico. Foram executadas análises computacionais com o fragmento sequenciado, como predição de peptídio sinal e modificações pós-traducionais. A proteína clonada foi designada AncEGLB (endoglicanase B de A. niger clonada). Foram realizados também, alinhamentos múltiplos de sequencia com outras celulases. |
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