Recalcitrância da biomassa de cana-de-açúcar: fundamentos relacionados à formação da parede celular, ao pré-tratamento e à digestão enzimática, aplicados no desenvolvimento de novos modelos de biorrefinarias

Resumo

O presente projeto tem como objetivo gerar conhecimento integrado sobre as origens da recalcitrância da biomassa de cana-de-açúcar. Em função deste conhecimento pretende-se desenhar processos inovadores de conversão de biomassa dentro do conceito contemporâneo das biorrefinarias. A deposição de paredes celulares secundárias será avaliada em função do estágio de maturação das plantas com teores contrastantes de componentes. Serão avaliados o processo de lignificação e a de deposição de hemicelulose. A lignificação será ainda avaliada pelo nível de expressão de genes codificadores de enzimas envolvidas na biossíntese de monolignóis. A digestibilidade direta das amostras geradas será avaliada e avaliação dos dados gerados permitirá direcionar as etapas subsequentes de desenho de bioprocessos destinados à conversão da biomassa da cana em produtos de interesse tecnológico dentro do contexto contemporâneo das biorrefinarias. Está previsto que processos amenos de pré-tratamento baseados na ação deslignificante do sulfito alcalino ou na ação seletiva de ácidos diluídos sobre a hemicelulose possam gerar substratos aptos à bioconversão por xilanases para a preparação de oligossacarídeos e posteriormente por celulases para a produção de hidrolisados fermentescíveis. Estudos de secretômica de fungos degradadores de madeira permitirão buscar novas enzimas hidrolíticas para o tratamento dos substratos gerados. A avaliação econômica e ambiental de processos desenhados com as bases científicas geradas no projeto permitirá ainda verificar os benefícios obtidos com o emprego de plantas selecionadas por apresentar baixa recalcitrância e como a eficiência de cada pré-tratamento pode ser maximizada a partir do emprego destas plantas (AU)