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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: |
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3. | | MACEDO, S. T. de; TEIXEIRA, P. C. Calagem e adubação fosfatada na formação de mudas de araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh). In: REUNIÃO BRASILEIRA DE FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS, 29.; REUNIÃO BRASILEIRA SOBRE MICORRIZAS, 13.; SIMPÓSIO BRASILEIRO DE MICROBIOLOGIA DO SOLO, 11.; REUNIÃO BRASILEIRA DE BIOLOGIA DO SOLO, 8., 2010, Guarapari. Fontes de nutrientes e produção agrícola: modelando o futuro: anais. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2010.Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
Biblioteca(s): Embrapa Amazônia Ocidental. |
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6. | | TEIXEIRA, P. C.; MACEDO, S. T. de. Efeito da calagem e da adubação fosfatada no desenvolvimento de mudas de biribá (Rolinia mucosa (Jacq.) Bail). In: REUNIÃO BRASILEIRA DE FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS, 29.; REUNIÃO BRASILEIRA SOBRE MICORRIZAS, 13.; SIMPÓSIO BRASILEIRO DE MICROBIOLOGIA DO SOLO, 11.; REUNIÃO BRASILEIRA DE BIOLOGIA DO SOLO, 8., 2010, Guarapari. Fontes de nutrientes e produção agrícola: modelando o futuro: anais. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2010.Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
Biblioteca(s): Embrapa Amazônia Ocidental. |
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8. | | TEIXEIRA, P. C.; CAMPOS, D. V. B. de; FONTANA, A. Alumínio no extrato sulfúrico. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 14, p. 275-278.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
Biblioteca(s): Embrapa Solos. |
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9. | | TEIXEIRA, P. C.; CAMPOS, D. V. B. de; FONTANA, A. Ataque sulfúrico. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 10, p. 255-258.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
Biblioteca(s): Embrapa Solos. |
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10. | | CAMPOS, D. V. B. de; TEIXEIRA, P. C. Ataque triácido. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 24, p. 334-336.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
Biblioteca(s): Embrapa Solos. |
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11. | | TEIXEIRA, P. C.; CAMPOS, D. V. B. de; FONTANA, A. Fósforo no extrato sulfúrico. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 16, p. 282-285.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
Biblioteca(s): Embrapa Solos. |
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12. | | TEIXEIRA, P. C.; ROCHA, R. N. C. da. Cultivos consorciados com bananeira. In: GASPAROTTO, L.; PEREIRA, J. C. R. (Ed.). A cultura da bananeira na região Norte do Brasil. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica; Manaus: Embrapa Amazônia Ocidental, 2010. p. 143-161.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
Biblioteca(s): Embrapa Amazônia Ocidental. |
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15. | | TEIXEIRA, P. C.; CAMPOS, D. V. B. de; FONTANA, A. Ferro no extrato sulfúrico. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 12, p. 265-269.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
Biblioteca(s): Embrapa Solos. |
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17. | | TEIXEIRA, P. C.; CAMPOS, D. V. B. de. Relação molecular Al2O3/Fe2O3. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 18, p. 288.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
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18. | | TEIXEIRA, P. C.; CAMPOS, D. V. B. de. Relações moleculares Ki e Kr. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 17, p. 286-287.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
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19. | | CAMPOS, D. V. B. de; TEIXEIRA, P. C. Enxofre. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 22, p. 324-327.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
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20. | | CAMPOS, D. V. B. de; TEIXEIRA, P. C. Microelementos. In: TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Ed.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. pt. 2, cap. 23, p. 328-333.Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
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