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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
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)

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Publicações científicas (10)
(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)
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, . (17/24465-3)
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, . (17/24465-3)
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, . (15/13684-0, 17/24465-3)
FERNANDES, HENRIQUE; FILGUEIRAS, JEFFERSON G.; DE AZEVEDO, EDUARDO R.; LIMA-NETO, BENEDITO S.. Real time monitoring by time-domain NMR of ring opening metathesis copolymerization of norbornene-based red palm olein monomer with norbornene. EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 140, . (17/24465-3, 17/06329-5)
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, . (17/02197-7, 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, . (17/24465-3, 16/20970-2, 17/20973-4, 16/09720-4, 19/13656-8)
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, . (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, . (19/13656-8, 17/24465-3, 21/12694-3)
NOVOTNY, ETELVINO HENRIQUE; DEAZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO; DE GODOY, GUSTAVO; CONSALTER, DANIEL MARTELOZO; COOPER, MIGUEL. Determination of soil pore size distribution and water retention curve by internal magnetic field modulation at low field 1H NMR. Geoderma, v. 431, p. 15-pg., . (09/18354-8, 17/24465-3)
PEREZ, MARTHA GONZALES; LIMA, ALINE PINDE; MORAES, TIAGO BUENO; CHAVES, ERICA GERVASONI; DA SILVA RUIZ, NAIRA MACHADO; DOS SANTOS TEIXEIRA, SYLVIA CORREA; HONORATO, HERCILIO DE ANGELI; CABRAL DE MENEZES, SONIA MARIA; DEAZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO. H-1 Time Domain NMR to probe microstructural and mobility changes in Polyamide 11 exposed to H2S scavengers. What type of information can be assessed?. Polymer Degradation and Stability, v. 202, p. 10-pg., . (17/24465-3, 09/18354-8)

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