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Métodos de RMN para caracterização de paredes celulares de plantas: desenvolvimento e aplicações para tecnologias de biocombustíveis de segunda geração

Processo: 17/24465-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2018 - 31 de julho de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica
Pesquisador responsável:Eduardo Ribeiro de Azevedo
Beneficiário:Eduardo Ribeiro de Azevedo
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Biocombustíveis de segunda geração  Ressonância magnética  Parede celular vegetal  Biomassa  Ressonância magnética nuclear  Recursos renováveis  Materiais lignocelulósicos 

Resumo

A produção de biocombustíveis avançados a partir de matérias-primas renováveis lignocelulósicas (como o bagaço de cana-de-açúcar, por exemplo) exige transformar os polissacarídeos da biomassa em açúcares simples. A eficiência de tal processo depende principalmente do desenvolvimento de processos efetivos de pré-tratamento e de coquetéis enzimáticos menos dispendiosos e mais eficientes. Assim, é necessário diminuir a recalcitrância dos materiais lignocelulósicos, de modo a facilitar a hidrólise enzimática em açúcares fermentáveis. No entanto, para conseguir isso uma compreensão detalhada da parede celular da planta e sua modificação com os pré-tratamentos é altamente desejável. Ressonância magnética nuclear (ssNMR) fornece muitos métodos que podem ser usados para atingir esse objetivo, permitindo obter informações sobre a composição química, estrutura e dinâmica da parede celular. Assim, nesta proposta, procuramos desenvolver uma abordagem específica baseada em Ressonância Magnética Nuclear de estado sólido (ssNMR) e Ressonância Magnética Nuclear no domínio do tempo (TDNMR) para obter uma caracterização das paredes celulares de plantas em termos de composição, arquitetura, morfologia, cristalinidade e outras propriedades biofísicas e bioquímicas relevantes para a recalcitrância da biomassa. Além disso, vamos realizar uma série de estudos específicos com o objetivo de compreender em detalhes como a composição da parede celular a nível molecular, nano e micromético são afetadas por uma variedade de pré-tratamentos que são aplicados em amostras de biomassa durante sua conversão em biocombustíveis e produtos químicos, e como estas modificações se correlacionam com a digestibilidade enzimática. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MUNARO, ANA P.; DA CUNHA, GIOVANNI P.; FILGUEIRAS, JEFFERSON G.; PINTO, JOSE M.; MUNARO, MARILDA; DE AZEVEDO, EDUARDO R.; AKCELRUD, LENI C. Ageing and structural changes in PDMS rubber investigated by time domain NMR. Polymer Degradation and Stability, v. 166, p. 300-306, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
COTA ELIAS, MEGG MADONYK; DIAS FERREIRA, GABRIEL MAX; REZENDE DE ALMEIDA, FRANCINE TATIANE; MARTINS ROSA, NATHALIA CRISTINA; SILVA, ISABELA ALMEIDA; FILGUEIRAS, JEFFERSON GONCALVES; DE AZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO; MENDES DA SILVA, LUIS HENRIQUE; SACRAMENTO MELO, TANIA MARCIA; GIL, LAURENT FREDERIC; ALVES GURGEL, LEANDRO VINICIUS. Synthesis and application of sugarcane bagasse cellulose mixed esters. Part I: Removal of Co2+ and Ni2+ from single spiked aqueous solutions in batch mode using sugarcane bagasse cellulose succinate phthalate. Journal of Colloid and Interface Science, v. 533, p. 678-691, JAN 1 2019. Citações Web of Science: 1.
BESSER, KATRIN; MALYON, GRAHAM P.; EBORALL, WILLIAM S.; DA CUNHA, GIOVANNI PARO; FILGUEIRAS, JEFFERSON G.; DOWLE, ADAM; GARCIA, LOURDES CRUZ; PAGE, SAMUEL J.; DUPREE, RAY; KERN, MARCELO; GOMEZ, LEONARDO D.; LI, YI; ELIAS, LUISA; SABBADIN, FEDERICO; MOHAMAD, SHAZA E.; PESANTE, GIOVANNA; STEELE-KING, CLARE; DE AZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO; POLIKARPOV, IGOR; DUPREE, PAUL; CRAGG, SIMON M.; BRUCE, NEIL C.; MCQUEEN-MASON, SIMON J. Hemocyanin facilitates lignocellulose digestion by wood-boring marine crustaceans. NATURE COMMUNICATIONS, v. 9, DEC 3 2018. Citações Web of Science: 3.
REZENDE DE ALMEIDA, FRANCINE TATIANE; COTA ELIAS, MEGG MADONYK; PEDROSA XAVIER, AMALIA LUISA; DIAS FERREIRA, GABRIEL MAX; SILVA, ISABELA ALMEIDA; FILGUEIRAS, JEFFERSON GONCALVES; DE AZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO; MENDES DA SILVA, LUIS HENRIQUE; GIL, LAURENT FREDERIC; ALVES GURGEL, LEANDRO VINICIUS. Synthesis and application of sugarcane bagasse cellulose mixed esters. Part II: Removal of Co2+ and Ni2+ from single spiked aqueous solutions in batch and continuous mode. Journal of Colloid and Interface Science, v. 552, p. 337-350, SEP 15 2018. Citações Web of Science: 0.

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