| |
|
|
 | Acesso ao texto completo restrito à biblioteca da Embrapa Florestas. Para informações adicionais entre em contato com cnpf.biblioteca@embrapa.br. |
|
Registro Completo |
|
Biblioteca(s): |
Embrapa Florestas. |
|
Data corrente: |
23/09/2016 |
|
Data da última atualização: |
23/09/2016 |
|
Tipo da produção científica: |
Orientação de Tese de Pós-Graduação |
|
Autoria: |
HEINZ, K. G. H. |
|
Título: |
Produção de enzimas celulolíticas por fungo isolado de resíduo da reciclagem de papel e hidrólise de biomassas celulósicas. |
|
Ano de publicação: |
2015 |
|
Fonte/Imprenta: |
2015. |
|
Páginas: |
129 f. |
|
Idioma: |
Português |
|
Notas: |
Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau. Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. Co-orientador: Patrícia Raquel Silva Zanoni. |
|
Conteúdo: |
Uma das limitações do processo de obtenção de etanol de segunda geração é o elevado custo das enzimas utilizadas na liberação dos açúcares da holocelulose. Isolar micro-organismos produtores dessas enzimas e estudar a utilização de biomassas florestais como substrato para obtenção de açúcares tem sido tema de diversas pesquisas. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo principal estudar os resíduos de processamento de papel reciclado química e microbiologicamente com vistas à obtenção de micro-organismos produtores de enzimas holocelulolíticas para hidrólise de material lignocelulósico. Para isso, a parte experimental consistiu de 4 etapas, sendo elas: caracterização química e metagenômica dos resíduos de reciclagem de papel; estudo do isolamento e avaliação enzimática por cup-plate da microbiota dos resíduos; obtenção de extrato enzimático de um micro-organismo isolado e, por fim, avaliação da produção de açúcares fermentescíveis utilizando como biomassa os resíduos de papel e espécies florestais de eucalipto pré-tratado, em presença de enzima comercial. Nos testes de caracterização constataram-se valores elevados de umidade para o lodo e resíduo fibroso (82 e 91,8% respectivamente). O teor de cinzas foi de 8,3% para o resíduo fibroso e 36,5% para o lodo. Pela análise metagenômica o número de micro-organismos identificados foi de 73 espécies bacterianas e 275 espécies de eucariotos, superior ao número de isolados na segunda etapa, com 44 micro-organismos isolados (24 fungos e 20 bactérias). Da análise de produção enzimática, 71% dos fungos mostraram atividade para xilanase e celulase. Para as bactérias, 50% das colônias apresentaram atividade apenas para xilanase. Diante destes resultados, selecionou-se o fungo identificado como Penicillium sp. para cultivo em fermentação em estado sólido (FES). Das variáveis analisadas nesta etapa, umidade e quantidade de soja apresentaram maior influência nos resultados. Os maiores valores de atividade foram observados para a enzima β-glicosidase (6,60 U g-1) e xilanase (9,34 U g-1). Após a concentração do extrato bruto, o maior aumento ocorreu para a enzima Avicelase (18,4 vezes). Os 3 extratos com maior concentração de proteínas foram analisados por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), onde foram observadas bandas possivelmente relacionadas a todas enzimas analisadas. Nos experimentos de hidrólise, o resíduo fibroso apresentou as maiores médias de rendimento, atingindo cerca de 100% em comparação com 75,9% para o lodo, na condição de dosagem enzimática 30% (massa enzima/massa celulose). Foi possível observar a desestruturação das fibras de celulose do resíduo pelas imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A causa mais provável para os menores rendimentos do lodo é o teor mais elevado de cinzas, que dificultou o tamponamento da solução e, por consequência, a eficiência enzimática. Nos experimentos em maior escala com as mesmas condições de hidrólise houve queda significativa de rendimento, o que pode dificultar o scale-up do processo. Na hidrólise das espécies de eucalipto, o maior rendimento em glicose (76,7%) foi obtido pela espécie E. urophylla, em experimento diluído (5 g L-1 de substrato), e o menor (49,1%), também no ensaio diluído, foi para E. cloeziana. Este resultado pode ser justificado pela alta resistência à degradação desta última espécie. Concluiu-se que o isolamento de bactérias e fungos a partir de biomassa holocelulósica in natura pode ser uma técnica adequada para a seleção de linhagens com potencial para produção de enzimas, porém é fundamental o desenvolvimento de técnicas mais eficientes de concentração e purificação dos extratos enzimáticos. E por fim, a utilização dos resíduos de papel reciclado, em especial o resíduo fibroso, mostrou-se promissora para fins de produção de etanol de segunda geração. Para as espécies de eucalipto, é necessário o aprimoramento do pré-tratamento, principalmente para espécies mais resistentes, como E. cloeziana. MenosUma das limitações do processo de obtenção de etanol de segunda geração é o elevado custo das enzimas utilizadas na liberação dos açúcares da holocelulose. Isolar micro-organismos produtores dessas enzimas e estudar a utilização de biomassas florestais como substrato para obtenção de açúcares tem sido tema de diversas pesquisas. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo principal estudar os resíduos de processamento de papel reciclado química e microbiologicamente com vistas à obtenção de micro-organismos produtores de enzimas holocelulolíticas para hidrólise de material lignocelulósico. Para isso, a parte experimental consistiu de 4 etapas, sendo elas: caracterização química e metagenômica dos resíduos de reciclagem de papel; estudo do isolamento e avaliação enzimática por cup-plate da microbiota dos resíduos; obtenção de extrato enzimático de um micro-organismo isolado e, por fim, avaliação da produção de açúcares fermentescíveis utilizando como biomassa os resíduos de papel e espécies florestais de eucalipto pré-tratado, em presença de enzima comercial. Nos testes de caracterização constataram-se valores elevados de umidade para o lodo e resíduo fibroso (82 e 91,8% respectivamente). O teor de cinzas foi de 8,3% para o resíduo fibroso e 36,5% para o lodo. Pela análise metagenômica o número de micro-organismos identificados foi de 73 espécies bacterianas e 275 espécies de eucariotos, superior ao número de isolados na segunda etapa, com 44 micro-organismos isolados (2... Mostrar Tudo |
|
Palavras-Chave: |
Etanol de segunda geração; Lodo; Second generation ethanol. |
|
Thesagro: |
Eucalipto. |
|
Thesaurus Nal: |
Eucalyptus; Screening; Sludge. |
|
Categoria do assunto: |
X Pesquisa, Tecnologia e Engenharia |
|
Marc: |
LEADER 04989nam a2200217 a 4500
001 2053416
005 2016-09-23
008 2015 bl uuuu m 00u1 u #d
100 1 $aHEINZ, K. G. H.
245 $aProdução de enzimas celulolíticas por fungo isolado de resíduo da reciclagem de papel e hidrólise de biomassas celulósicas.$h[electronic resource]
260 $a2015.$c2015
300 $a129 f.
500 $aDissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau. Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. Co-orientador: Patrícia Raquel Silva Zanoni.
520 $aUma das limitações do processo de obtenção de etanol de segunda geração é o elevado custo das enzimas utilizadas na liberação dos açúcares da holocelulose. Isolar micro-organismos produtores dessas enzimas e estudar a utilização de biomassas florestais como substrato para obtenção de açúcares tem sido tema de diversas pesquisas. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo principal estudar os resíduos de processamento de papel reciclado química e microbiologicamente com vistas à obtenção de micro-organismos produtores de enzimas holocelulolíticas para hidrólise de material lignocelulósico. Para isso, a parte experimental consistiu de 4 etapas, sendo elas: caracterização química e metagenômica dos resíduos de reciclagem de papel; estudo do isolamento e avaliação enzimática por cup-plate da microbiota dos resíduos; obtenção de extrato enzimático de um micro-organismo isolado e, por fim, avaliação da produção de açúcares fermentescíveis utilizando como biomassa os resíduos de papel e espécies florestais de eucalipto pré-tratado, em presença de enzima comercial. Nos testes de caracterização constataram-se valores elevados de umidade para o lodo e resíduo fibroso (82 e 91,8% respectivamente). O teor de cinzas foi de 8,3% para o resíduo fibroso e 36,5% para o lodo. Pela análise metagenômica o número de micro-organismos identificados foi de 73 espécies bacterianas e 275 espécies de eucariotos, superior ao número de isolados na segunda etapa, com 44 micro-organismos isolados (24 fungos e 20 bactérias). Da análise de produção enzimática, 71% dos fungos mostraram atividade para xilanase e celulase. Para as bactérias, 50% das colônias apresentaram atividade apenas para xilanase. Diante destes resultados, selecionou-se o fungo identificado como Penicillium sp. para cultivo em fermentação em estado sólido (FES). Das variáveis analisadas nesta etapa, umidade e quantidade de soja apresentaram maior influência nos resultados. Os maiores valores de atividade foram observados para a enzima β-glicosidase (6,60 U g-1) e xilanase (9,34 U g-1). Após a concentração do extrato bruto, o maior aumento ocorreu para a enzima Avicelase (18,4 vezes). Os 3 extratos com maior concentração de proteínas foram analisados por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), onde foram observadas bandas possivelmente relacionadas a todas enzimas analisadas. Nos experimentos de hidrólise, o resíduo fibroso apresentou as maiores médias de rendimento, atingindo cerca de 100% em comparação com 75,9% para o lodo, na condição de dosagem enzimática 30% (massa enzima/massa celulose). Foi possível observar a desestruturação das fibras de celulose do resíduo pelas imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A causa mais provável para os menores rendimentos do lodo é o teor mais elevado de cinzas, que dificultou o tamponamento da solução e, por consequência, a eficiência enzimática. Nos experimentos em maior escala com as mesmas condições de hidrólise houve queda significativa de rendimento, o que pode dificultar o scale-up do processo. Na hidrólise das espécies de eucalipto, o maior rendimento em glicose (76,7%) foi obtido pela espécie E. urophylla, em experimento diluído (5 g L-1 de substrato), e o menor (49,1%), também no ensaio diluído, foi para E. cloeziana. Este resultado pode ser justificado pela alta resistência à degradação desta última espécie. Concluiu-se que o isolamento de bactérias e fungos a partir de biomassa holocelulósica in natura pode ser uma técnica adequada para a seleção de linhagens com potencial para produção de enzimas, porém é fundamental o desenvolvimento de técnicas mais eficientes de concentração e purificação dos extratos enzimáticos. E por fim, a utilização dos resíduos de papel reciclado, em especial o resíduo fibroso, mostrou-se promissora para fins de produção de etanol de segunda geração. Para as espécies de eucalipto, é necessário o aprimoramento do pré-tratamento, principalmente para espécies mais resistentes, como E. cloeziana.
650 $aEucalyptus
650 $aScreening
650 $aSludge
650 $aEucalipto
653 $aEtanol de segunda geração
653 $aLodo
653 $aSecond generation ethanol
Download
Esconder MarcMostrar Marc Completo |
|
Registro original: |
Embrapa Florestas (CNPF) |
|
|
Biblioteca |
ID |
Origem |
Tipo/Formato |
Classificação |
Cutter |
Registro |
Volume |
Status |
URL |
Voltar
|
|
|
| Registros recuperados : 3 | |
| 2. |  | BASTOS, B. P.; PINHEIRO, H. S. K; CARVALHO JUNIOR, W. de; ANJOS, L. H. C. dos; FERREIRA, F. J. F. Clustering airborne gamma-ray spectrometry data in Nova Friburgo, State of Rio de Janeiro, southeastern Brazil. Journal of Applied Geophysics, v. 209, 104900, Feb. 2023.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Solos. |
|    |
| Registros recuperados : 3 | |
|
| Nenhum registro encontrado para a expressão de busca informada. |
|
|
