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

• Processo: 17/24465-3
• Modalidade de apoio: 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): Bioenergia Biocombustíveis de segunda geração Ressonância magnética Parede celular vegetal Biomassa Ressonância magnética nuclear Recursos renováveis Materiais lignocelulósicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocombustíveis de segunda geração | Paredes celulares de plantas | pretratamentos de biomassas | Ressonância Magnética Nuclear de estado sólido | Ressonância Magnética Nuclear no domínio do tempo | Ressonância Magnética

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

(8)

(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)

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; et al. 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. (17/24465-3)

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. (17/24465-3)

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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; et al. Hemocyanin facilitates lignocellulose digestion by wood-boring marine crustaceans. NATURE COMMUNICATIONS, v. 9, DEC 3 2018. (15/13684-0, 17/24465-3)

GARCIA, RODRIGO HENRIQUE DOS SANTOS; FILGUEIRAS, JEFFERSON GONCALVES; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; DE AZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO. eal-Time Monitoring Polymerization Reactions Using Dipolar Echoes in H-1 Time Domain NMR at a Low Magnetic Fiel. Molecules, v. 27, n. 2, JAN 2022. (19/13656-8, 17/24465-3, 21/12694-3)

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. (17/24465-3)

FACCHINATTO, WILLIAM MARCONDES; DOS SANTOS, DANILO MARTINS; FIAMINGO, ANDERSON; BERNARDES-FILHO, RUBENS; CAMPANA-FILHO, SERGIO PAULO; DE AZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Evaluation of chitosan crystallinity: A high-resolution solid-state NMR spectroscopy approach. Carbohydrate Polymers, v. 250, DEC 15 2020. (17/24465-3, 16/20970-2, 17/20973-4, 16/09720-4, 19/13656-8)

GARCIA, RODRIGO H. S.; FILGUEIRAS, JEFFERSON G.; DEAZEVEDO, EDUARDO R.; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Power-optimized, time-reversal pulse sequence for a robust recovery of signals from rigid segments using time domain NMR. SOLID STATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE, v. 104, DEC 2019. (17/02197-7, 17/24465-3)