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Title: Produção e recuperação de celulases produzidas por Trichoderma reesei LCB 48 na fermentação semissólida da palma forrageira.
???metadata.dc.creator???: SOUSA, Carlos Alberto Bispo de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: OLIVEIRA, Líbia de Sousa Conrado.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LIMA, Álvaro Silva.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA, Vimário Simões.
???metadata.dc.contributor.referee3???: ALMEIDA, Marcello Maia de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SANTIAGO, Ângela Maria
???metadata.dc.contributor.referee5???: SILVA, Flávio Luiz Honorato da.
Keywords: Hidrólise;Celulases - Purificação;Celulases - Concentração;Celulase;Sistema Aquoso Bifásico;Trichoderma reesei;Palma Forrageira;Fermentação Semissólida;Cellulase - Purification;Cellulase - Concentration;Cellulase;Biphasic Aqueous System
Issue Date: 28-Nov-2014
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SOUSA, C. A. B. de. Produção e recuperação de celulases produzidas por Trichoderma reesei LCB 48 na fermentação semissólida da palma forrageira. 2014. 139 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2014.
???metadata.dc.description.resumo???: A demanda por fontes de energia renovável tem crescido em todo o mundo. Nesse contexto, o bioetanol obtido a partir da hidrólise de materiais lignocelulósicos tem merecido destaque. Porém, a produção das enzimas celulolíticas usadas nesse processo é de custo elevado, e este é o principal empecilho para a obtenção do etanol celulósico em grande escala. O objetivo deste estudo foi produzir enzimas celulolíticas destinadas a produção de bioetanol, a partir da fermentação semissólida da biomassa da palma forrageira pelo fungo filamentoso Trichoderma reesei LCB 48. O estudo da fermentação revelou que a melhor condição foi atingida com umidade inicial de 90% e suplementação de 1% de fonte de nitrogênio. A atividade máxima foi alcançada em 110 horas de processo, com produção de 6,45 U/gds. O estudo de lixiviação das enzimas produzidas revelou como as melhores condições do processo: a relação solvente/substrato de 20g/ml, agitação de 50rpm e tempo de contato de 15 minutos, na qual obteve-se extratos brutos com 15,14 U/gds expressa em carboximetilcelulase (CMCase). As enzimas recuperadas na lixiviação exibiram atividade CMCase ótima em temperatura de 55°C e pH ótimo entre 4,0 e 5,0. Estudos de estabilidade mostraram que a enzima é desativada em valores de pH superiores a 6,5 e temperaturas superiores a 50°C. Ensaios de hidrólise utilisando a própria biomassa da palma e o resíduo da fermentação como material lignocelulósico apresentaram respectivamente produtividade máxima de de 334,4 mg/L.h e 308 mg/L.h de glicose em 4 horas de processo. Foi realizado um estudo de partição das enzimas obtidas utilizando sistemas aquosos bifásicos. O SAB composto por 18% Peg 4000 e 12% citrato de sódio em pH 5,0 resultou em um fator de purificação de 5,31 para a CMCase e 61,4 para celobiase. Para FPase o fator de purificação foi de 2,29 quando a concentração de citrato usada foi de 16%. A biomassa da palma mostrou-se viável tanto para a obtenção das enzimas celulases quanto para a obtenção de açúcares fermentescíveis para produção de bioetanol. Os SABs mostraram-se promissores como etapa inicial de um processo de recuperação e purificação das celulases produzidas.
Abstract: The demand for renewable energy has grown worldwide. In this context, bioethanol obtained from the hydrolysis of lignocellulosic materials has been highlighted . However, the production of cellulolytic enzymes used in the hydrolysis process is costly, and this is the main obstacle for obtaining cellulosic ethanol on a large scale. This study was designed to produce cellulolytic enzymes production of bioethanol from biomass semisolid fermentation of forage cactus by the filamentous fungus Trichoderma reesei LCB 48. The study revealed that the best fermentation condition was achieved with 90 % humidity and supplementation 1% of the nitrogen source . The maximum activity was achieved in 110 hours of process, with production of 6.45 U/gds . The study of leaching of enzymes produced revealed as the best process conditions: solvent substrate ratio of 20mL/ g , 50 rpm of agitation and contact time of 15 minutes , which was obtained in crude extracts with 15.14 U/gds expressed in carboxymethylcellulase ( CMCase ) . The crude extract was stable for up to 20 days when stored at room temperature. The enzymes recovered in the leaching exhibited CMCase activity at optimal temperature of 55 ° C and optimum pH between 4.0 and 5.0 . Stability studies showed that the enzyme is deactivated at pH values above 6.5 and temperatures above 50 ° C. Hydrolysis assays of pear cactus biomass itself and the residue fermenting lignocellulosic material presented as maximum yield of 334.4 mg/Lh and 308 mg/Lh of glucose in 4 process hours respectively. A study ds enzymes obtained using aqueous two-phase partition systems was carried out . SAB composed of 18 % PEG 4000 and 12% sodium citrate at pH 5.0 resulted in a purification factor of 5.31 to 61.4 for CMCase and cellobiase. FPase for the purification factor was 2.29 when the concentration of citrate used was 16% . Biomass palm proved to be feasible for both obtaining the cellulase enzymes as to obtain fermentable sugars to bioethanol production. The SABs proved promising as an initial step in a process of recovery and purification of cellulases produced .
Keywords: Hidrólise
Celulases - Purificação
Celulases - Concentração
Celulase
Sistema Aquoso Bifásico
Trichoderma reesei
Palma Forrageira
Fermentação Semissólida
Cellulase - Purification
Cellulase - Concentration
Cellulase
Biphasic Aqueous System
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências.
Engenharias.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/182
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