Enzimas celulolíticas fúngicas e aplicação no branqueamento de polpa Kraft e na sacarificação de biomassa lignocelulósica

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Pires, Silvana Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Bioquímica e Biologia molecular de plantas; Bioquímica e Biologia molecular animal; Doutorado em Bioquímica Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Enzimas; Branqueamento; Polpa Kraft; Biomassa; Enzymes; Bleaching; Pulp Kraft; Biomass; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::METABOLISMO E BIOENERGETICA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/326

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.