Avaliação de coquetéis enzimáticos fúngicos para degradação de madeira de eucalipto

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Pimentel, Débora Cristina
• Orientador(a): Maitan-Alfenas, Gabriela Piccolo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Bioquímica Aplicada
• Área do conhecimento CNPq: Bioquímica Aplicada
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30929; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.030

Avaliação de coquetéis enzimáticos fúngicos para degradação de madeira de eucalipto. Orientadora: Gabriela Piccolo Maitan-Alfenas. Coorientadores: Valéria Monteze Guimarães e Rafael Ferreira Alfenas. O Brasil é um dos maiores produtores de florestas plantadas no mundo, que consistem em áreas de cultivo madeireiro destinadas principalmente para indústrias de papel e celulose, móveis e pisos laminados, carvão vegetal e etanol celulósico. Considerando o grande impacto do setor florestal na economia brasileira, um dos grandes desafios para o setor é a presença de tocos e raízes remanescentes. Após o plantio e a colheita da madeira no campo, permanecem os troncos de árvores abatidas, conhecidos como tocos, os quais constituem um entrave para a passagem de máquinas e implementos para um novo ciclo de manejo cultural. O recurso utilizado para remoção dos tocos é a destoca mecânica, sendo relatado como um dos processos mais onerosos do cultivo. Por essa razão, uma busca de métodos alternativos para a destoca passou a ser realizada, utilizando fungos causadores de podridão de madeira para a deterioração dos tocos, o qual foi chamado de destoca biológica. Esses estudos em campo, por sua vez, indicaram ausência de estabilidade dos fungos devido a variações edafoclimáticas. Portanto, o presente estudo teve como finalidade prospectar enzimas lignocelulolíticas de 11 fungos de madeira para avaliar o potencial de coquetéis enzimáticos na degradação de cavacos de eucalipto in vitro. Os fungos foram cultivados em meio de cultura semissólido, com ausência de pré-inóculo, em 5 biomassas vegetais: madeira de eucalipto, madeira de pinus, bagaço de cana, sabugo de milho e farelo de trigo. As biomassas foram caracterizadas quimicamente, sendo as biomassas lenhosas constituídas de elevados teores de carboidratos totais e lignina, enquanto as demais apresentaram melhor distribuição entre as frações. Os teores de proteínas e minerais do farelo de trigo foram os maiores. As maiores atividades das enzimas lignocelulolíticas foram observadas para o isolado Chrysoporthe cubensis crescido em farelo de trigo por 8 dias. O isolado LPF2180 crescido em pinus por 8 dias e LPF2473 cultivado em farelo de trigo por 5 dias apresentaram atividades enzimáticas complementares, sendo também selecionados e identificados a nível molecular por meio da região ITS como Hypoxylon sp. e Aspergillus sydowii, respectivamente. O extrato enzimático de C. cubensis, concentrado por liofilização, foi utilizado para hidrólise dos cavacos de eucalipto a 40 °C, 250 rpm, durante 10 dias para avaliação do potencial de hidrólise da madeira em uma proporção de 10 e 20 Unidades de FPase por grama de cavaco (FPU/g). Ensaios com tampão acetato de sódio 50 mM, pH 5,0 e celulases comerciais (Multifect® CL) foram utilizados para comparação. Também foi avaliado o potencial de um blend formado por 10 FPU/g do extrato de C. cubensis e 5 FPU/g dos extratos de Hypoxylon sp. e Aspergillus sydowii. Alíquotas de 0, 5 e 10 dias da reação de hidrólise foram coletadas e submetidas à quantificação de açúcares redutores por ensaio do ácido 3,5- dinitrosalicílico e quantificação de glicose e xilose por cromatografia líquida de alta eficiência. Após 10 dias de hidrólise, amostras de cavacos dos tratamentos foram analisadas qualitativamente por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microscopia óptica. O extrato enzimático de C. cubensis, na concentração de 20 FPU/g de cavaco, promoveu a maior liberação de açúcares redutores totais (67,67 mmol/L e 160,29 mmol/L após 5 e 10 dias, respectivamente), glicose (8,68 e 17,61 g/L após 5 e 10 dias, respectivamente) e xilose (3,89 g/L após 5 dias e 7,62 g/L após 10 dias). Para o mesmo tratamento, micrografias obtidas por MEV sugeriram uma evidenciação das lamelas médias das paredes vegetais do cavaco, enquanto a microscopia óptica sugeriu variações de celulose e lignina no tratamento com enzimas por coloração diferenciada, inferindo uma degradação inicial da madeira por enzimas lignocelulolíticas. Palavras-chave: Fungos. Enzimas lignocelulolíticas. Hidrólise. Destoca biológica.