Estudo da produção de ligninases e celulases pelo fungo Pycnoporus sanguineus MCA 16 e uso dos extratos enzimáticos na sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar para produção de bioetanol

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Pereira, Josiani de Cassia [UNESP]
• Orientador(a): Bocchini, Daniela Alonso [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Celulases; Xilanases; Ligninases; Fermentação em estado sólido; Sacarificação enzimática; Etanol de segunda geração
• Palavras-chave em Inglês: Cellulases; Xylanases; Ligninases; Solid state fermentation; Enzymatic saccharification; Second generation ethanol
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/155869

No presente trabalho, o fungo Pycnoporus sanguineus MCA16 foi cultivado em diferentes substratos lignocelulósicos, por fermentação em estado sólido, para obtenção de celulases, xilanases e ligninases. Estas enzimas foram empregadas na sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar submetido a pré-tratamento hidrotérmico alcalino realizado na presença ou ausência de agentes oxidantes auxiliares na remoção da lignina, como KMnO4, H2O2, ZnO e TiO2.com o intuito de auxiliar na remoção da lignina e desestruturação da lignocelulose. Além disso, as ligninases produzidas pelo bioprocesso foram estudadas quanto a degradação de compostos fenólicos totais liberados durante a etapa de sacarificação enzimática a fim de que promova um tratamento enzimático. Dentre todos os substratos lignocelulósicos utilizados, a mistura de farelo de trigo e farelo de soja levou à uma maior produção da maioria das enzimas testadas em 96h à 40°C. Após isso as soluções enzimáticas foram aplicadas na sacarificação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado, tanto hidrotérmico alcalino quanto empregando agentes oxidantes, utilizando ferramenta de planejamento estatístico para avaliar a influência de diferentes variáveis. Diante de todos os agentes oxidantes avaliados, H2O2 destacou-se obtendo as maiores liberações de glicose durante a sacarificação enzimática, com 250 unidades de endoglucanase/g de celulose com 11% de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado com 2,5% de H2O2 durante 106 horas à 50°C. A fermentação alcoólica do hidrolisado nas condições de 288,3 unidades de endoglucanase/g de celulose com 13,5% de bagaço de cana-de-açúcar sob pré-tratamento hidrotérmico alcalino durante 130 horas à 57°C gerou uma conversão de glicose à etanol de 73,5%. Após a sacarificação enzimática, a concentração de compostos fenólicos sofreu uma redução de aproximadamente 90% enquanto que lacase e lignina peroxidase apresentaram uma ativação enzimática de 145% e 226%, respectivamente. Além disso, ácidos orgânicos gerados pela degradação da lignina exerceram influência sobre estas enzimas, ativando-as.