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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-9321-9076
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Produção e caracterização de celulases e hemicelulases obtidas por cultivo de fungos mesófilos em resíduos agroindustriais
Alternate title (s): Production and characterization of cellulases and hemicellulases obtained by mesophilic fungi cultivation in agro-industrial residues
Author: Martins, Igor Magno Nicurgo Borges Rosa
First Advisor: Baffi, Milla Alves
First member of the Committee: Santos, Beatriz Vieira dos
Second member of the Committee: Rodrigues, Patrísia de Oliveira
Summary: A produção de enzimas a partir do reaproveitamento de resíduos agroindustriais por fermentação em estado sólido (FES) bem como o estudo das suas propriedades físico-químicas, é de indubitável importância para melhorar o desempenho de processos de sacarificação e aumentar a viabilidade do etanol 2G. Entre essas enzimas, β-glicosidases e β-xilosidases são fundamentais para uma boa eficiência hidrolítica por atuarem sobre os oligossacarídeos oriundos da despolimerização da celulose e hemiceluloses por outros tipos de celulases e hemicelulases. Neste trabalho, realizou-se a produção e a quantificação de enzimas do complexo hemi- e celulolítico (β-xilosidase, xilanase, β-glicosidase, avicelase, CMCase e FPase), por FES utilizando as linhagens fúngicas Pleurotus ostreatus PLO6 e Aspergillus niger SCBM1, isoladas e em consórcio. Em seguida, as condições ótimas e estabilidade frente a variações de pH e temperatura para β-glicosidase e β-xilosidase foram determinadas. Os picos de atividade de β-glicosidase, β-xilosidase, FPase, xilanase, avicelase e CMCase foram de 2,95, 0,54, 3,72, 4,15, 7,86 e 4,95 U/g, respectivamente, para P. ostreatus isolado e 98,51, 62,92, 3,77, 12,40, 13,37 e 20,19 U/g quando em consórcio com A. niger. A β-glicosidase foi a enzima que mais se destacou, com pico de produção no quinto dia (98,51 U/g) de cultivo do consórcio fúngico, com pH ótimo de 4,0 e temperatura ótima de 45 °C. A enzima β-xilosidase foi a segunda com maior produção, com pico no 14º dia (62,92 U/g), pH ótimo de 3,5 e temperatura ótima de 55 ºC. Ambas as enzimas apresentaram estabilidade em faixas mais ácidas de pH (3,0 a 7,0) e a β-xilosidase demonstrou termoestabilidade até 55 ºC. Os dados apresentados indicam que o extrato enzimático produzido por consórcio características adequadas para futuras aplicações industriais em processos de sacarificação de biomassa.
Abstract: The enzyme production using agroindustrial wastes by solid state fermentation (SSF) and the study of their physicochemical properties are of undoubted importance to improve the performance of saccharification processes and increase economic viability of 2G ethanol. Among them, β-glycosidases and β-xylosidases are essentials for the good hydrolytic efficiency by acting on oligosaccharides from celullose and hemicelullose despolymerizations from previous kinds of celullases and hemicellulases. Thus, this work produced and quantified hemi- and celullolytic complex enzymes (β-xylosidase, xylanase, β-glycosidase, avicelase, CMCase and FPase), by SSF using Pleurotus ostreatus PLO6 isolated and in consortium with Aspergillus niger SCBM1. Then, the optimal conditions and stability against pH and temperature variations were determined for β-glycosidase and β-xylosidase. The activity spikes of β-glycosidase, β-xylosidase, FPase, xylanase, avicelase and CMCase were 2.95, 0.54, 3.72, 4.15, 7.86 and 4.95 U/g, respectively, for P. ostreatus isolated and 98.51, 62.92, 3.77, 12.40, 13.37 e 20.19 U/g when on consortium with A. niger. β-glycosidase was highlighted with peak of production on fifth day (98.518 U/g) of fungal growth, optimum pH of 4.0 and optimal temperature of 45 °C. β-xylosidase was the second highest production, with peak of production on fourteenth day (62.92 U/g), optimum pH of 3.5 and optimal temperature of 55 °C. Both enzymes were stable in acid pH range (3.0 to 7.0) and β-xylosidase showed thermostability up to 55 °C. The presented data indicated that the enzymatic extract produced by consortium demonstrated suitable characteristics for future industrial applications in biomass saccharification processes.
Keywords: Consórcio fúngico
Fermentação em estado sólido
Reaproveitamento de resíduos
Etanol 2G
Hidrólise enzimática
Basidiomiceto
β-glicosidase
β-xilosidase
Avicelase
Xilanase
CMCase
FPase
Fungal consortium
Solid state fermentation
Waste reuse
2G ethanol
Enzymatic hydrolisis
Basidiomycete
β-glycosidase
β-xylosidase,
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: MARTINS, Igor Magno Nicurgo Borges Rosa. Produção e caracterização de celulases e hemicelulases obtidas por cultivo de fungos mesófilos em resíduos agroindustriais. 2019. 29 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28400
Date of defense: 17-Dec-2019
Appears in Collections:TCC - Engenharia Ambiental e Sanitária

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