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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Florestas. |
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Data corrente: |
23/09/2016 |
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Data da última atualização: |
23/09/2016 |
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Tipo da produção científica: |
Orientação de Tese de Pós-Graduação |
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Autoria: |
HEINZ, K. G. H. |
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Título: |
Produção de enzimas celulolíticas por fungo isolado de resíduo da reciclagem de papel e hidrólise de biomassas celulósicas. |
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Ano de publicação: |
2015 |
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Fonte/Imprenta: |
2015. |
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Páginas: |
129 f. |
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Idioma: |
Português |
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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. |
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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 |
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Palavras-Chave: |
Etanol de segunda geração; Lodo; Second generation ethanol. |
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Thesagro: |
Eucalipto. |
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Thesaurus Nal: |
Eucalyptus; Screening; Sludge. |
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Categoria do assunto: |
X Pesquisa, Tecnologia e Engenharia |
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650 $aSludge
650 $aEucalipto
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653 $aSecond generation ethanol
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Embrapa Florestas (CNPF) |
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| 1. |  | GERALDINE, V. A.; LOBO JUNIOR, M. Efeito de Trichoderma spp. NA sobrevivencia de escleródios e apotécios de Sclerotinia sclerotiorum. Tropical Plant Pathology, Brasília, DF, v. 36, p. 838, ago. 2011. Suplemento, ref. 1223. Edição dos Resumos do 44 Congresso Brasileiro de Fitopatologia, Bento Gonçalves, ago. 2011.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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