Celulases fúngicas: produção por cultivo sólido em biorreator de leito empacotado usando resíduos sólidos agroindustriais como substratos e aplicação na hidrólise de bagaço de cana

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n5supl1p2097

Palavras-chave:

Bioetanol, Celulases, Pré-tratamento, Sacarificação, Cultivo sólido.

Resumo

Celulases são essenciais para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. O cultivo em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas nessa hidrólise. O objetivo deste trabalho foi produzir celulases pelo fungo Myceliophthora thermophila I-1D3b em biorreator de leito empacotado com bagaço de cana (BC) e farelo de trigo (FT) como substrato e avaliar a eficiência deste extrato enzimático na hidrólise de bagaço de cana in natura (BIN) e pré-tratado com ozônio, álcali e ultrassom (BOU). As condições para produção de enzimas no biorreator foram BC:FT numa proporção de 2,3:1 (m/m); 75 % de umidade em base úmida; 45 ºC; taxa de aeração 240 L h-1 e 96 h. A produção de enzimas foi avaliada pelas atividades de endoglucanase, xilanase, papel de filtro (FPU) e ?-glicosidase. Para a aplicação das enzimas, foi utilizado um planejamento de superfície de resposta central composto com 5 repetições do ponto central, tendo como fatores o volume de extrato enzimático e o tempo de hidrólise. Esse cultivo produziu as seguintes atividades enzimáticas: 723 U gss-1 de endoglucanases, 2024 U gss-1 de xilanase, 12,6 U gss-1 de FPU e 41 U gss-1 de ?-glucosidase. Os resultados da aplicação dessas enzimas na hidrólise indicaram como ótimos 7,0 ml de extrato enzimático (4,2 FPU) e 6 horas para BIN e BOU. As melhores conversões de celulose-glicose foram obtidas para a BOU, atingindo 32,1 % a 65 ºC. Em conclusão, a produção de enzimas no biorreator de leito compactado foi eficiente e o pré-tratamento BOU melhorou a hidrólise da biomassa, aumentando a eficiência de conversão de celulose em glicose.

Biografia do Autor

Priscila Aparecida Casciatori Frassatto, Universidade Estadual Paulista

Discente do Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, IBILCE, Universidade Estadual Paulista, UNESP, São José do Rio Preto, SP, Brasil.

Fernanda Perpétua Casciatori, Universidade Federal de São Carlos

Profª. Drª, Universidade Federal de São Carlos, UFSCar, São Carlos, SP, Brasil.

João Cláudio Thoméo, Universidade Estadual Paulista

Prof. Dr., Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, IBILCE, UNESP, São José do Rio Preto, SP, Brasil.

Eleni Gomes, Universidade Estadual Paulista

Profa Dra, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, IBILCE, UNESP, São José do Rio Preto, SP, Brasil.

Maurício Boscolo, Universidade Estadual Paulista

Prof. Dr., Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, IBILCE, UNESP, São José do Rio Preto, SP, Brasil.

Roberto da Silva, Universidade Estadual Paulista

Prof. Dr., Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, IBILCE, UNESP, São José do Rio Preto, SP, Brasil.

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Publicado

2020-08-07

Como Citar

Frassatto, P. A. C., Casciatori, F. P., Thoméo, J. C., Gomes, E., Boscolo, M., & Silva, R. da. (2020). Celulases fúngicas: produção por cultivo sólido em biorreator de leito empacotado usando resíduos sólidos agroindustriais como substratos e aplicação na hidrólise de bagaço de cana. Semina: Ciências Agrárias, 41(5supl1), 2097–2116. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n5supl1p2097

Edição

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Artigos