Adsorção e reciclagem de enzimas de Chrysoporthe cubensis durante a sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar com diferentes conteúdos de lignina

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Martins, Marcele Pandeló
• Orientador(a): Guimarães, Valéria Monteze
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Área do conhecimento CNPq: Bioquímica
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/16538

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.