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Biotecnologia Enzimática para Produção de Xilo-oligossacarídeos a partir de Resíduos Agroindustriais Lignocelulósicos visando a Produção de Simbióticos

Processo: 19/08542-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2019 - 30 de setembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
Pesquisador responsável:Rosana Goldbeck
Beneficiário:Rosana Goldbeck
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Ana Carla Kawazoe Sato
Assunto(s):Xilo-oligossacarídeos  Biotecnologia  Hidrólise enzimática 

Resumo

Os materiais lignocelulósicos representam uma fonte de matéria prima sub-explorada em processos biotecnológicos, visto que um grande excedente de resíduos a partir do processamento industrial de matérias primas agrícolas são gerados anualmente. Desta forma, a produção de xilo-oligossacarídeos (XOs) a partir da hidrólise enzimática da xilana presente na hemicelulose proveniente destes resíduos, apresenta uma alternativa inteligente e sustentável para valorização dos mesmos, bem como na produção de insumos de interesse industrial com alto valor agregado. Os xilo-oligossacarídeos (XOs) se destacam por apresentarem atividades prebióticas que favorecem uma melhora nas funções intestinais, ação imunológica, antimicrobiana e outros benefícios à saúde. Neste sentido a presente proposta tem como objetivo produzir xilo-oligossacarídeos a partir da hidrólise enzimática de resíduos agroindustriais lignocelulósicos visando a associação com bactérias probióticas para obtenção de microcápsulas simbióticas. Neste trabalho serão testados dois resíduos agroindustriais abrangentes no estado de São Paulo: palha de cana-de-açúcar e casca de café. Em uma primeira etapa serão caracterizados os resíduos agroindustriais quanto ao teor de xilana presente. Posteriormente serão realizados planejamentos experimentais de modo a selecionar as enzimas que de fato impactam significativamente na liberação de XOs com grau de polimerização (GP) de 2 a 6, bem como otimizar as concentrações ideais de enzimas para a produção de XOs. Paralelamente, será realizado um estudo sobre a associação simbiótica dos XOs e bactérias probióticas, visando a obtenção de microcápsulas simbióticas. Por meio de ensaios "in vitro", será analisada a digestibilidade das microcápsulas obtidas, a qual será avaliada a resistência à hidrólise de enzimas do trato digestório, bem como o estímulo do crescimento das bactérias probióticas. Por fim, espera-se ao final do projeto que as microcápsulas produzidas a partir dos xilo-oligossacarídeos provenientes de resíduos agroindustriais lignocelulósicos apresentem potencial simbiótico para que possam ser aplicadas industrialmente como ingredientes funcionais em produtos alimentícios. É importante mencionar que esta linha de pesquisa foi iniciada no pos-doutoradomento da pesquisadora em questão (responsável pela proposta) que teve finaciamento FAPESP (12/18859-5) e atualmente vem fortalecendo esta linha de pesquisa na Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-UNICAMP) onde atua como docente. (AU)

Publicações científicas (9)
(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)
AVILA, PATRICIA F.; SILVA, MARCOS F.; MARTINS, MANOELA; GOLDBECK, ROSANA. Cello-oligosaccharides production from lignocellulosic biomass and their emerging prebiotic applications. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 37, n. 5 MAY 2021. Citações Web of Science: 0.
MONTEIRO, CARLA R. M.; AVILA, PATRICIA F.; PEREIRA, MARIA ANGELICA F.; PEREIRA, GABRIELA N.; BORDIGNON, SIDNEI E.; ZANELLA, EDUARDO; STAMBUK, BORIS U.; DE OLIVEIRA, DEBORA; GOLDBECK, ROSANA; POLETTO, PATRICIA. Hydrothermal treatment on depolymerization of hemicellulose of mango seed shell for the production of xylooligosaccharides. Carbohydrate Polymers, v. 253, FEB 1 2021. Citações Web of Science: 0.
PEREIRA, MARIA ANGELICA F.; MONTEIRO, CARLA ROANA M.; PEREIRA, GABRIELA N.; JUNIOR, SIDNEI E. BORDIGNON; ZANELLA, EDUARDO; AVILA, PATRICIA F.; STAMBUK, BORIS U.; GOLDBECK, ROSANA; DE OLIVEIRA, DEBORA; POLETTO, PATRICIA. Deconstruction of banana peel for carbohydrate fractionation. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 44, n. 2, p. 297-306, FEB 2021. Citações Web of Science: 0.
LOPES, ALBERTO MOURA MENDES; MARTINS, MANOELA; GOLDBECK, ROSANA. Heterologous Expression of Lignocellulose-Modifying Enzymes in Microorganisms: Current Status. MOLECULAR BIOTECHNOLOGY, v. 63, n. 3 JAN 2021. Citações Web of Science: 0.
OLIVEIRA, T. C. G.; HANLON, K. E.; INTERLANDI, M. A.; TORRES-MAYANGA, P. C.; SILVELLO, M. A. C.; LACHOS-PEREZ, D.; TIMKO, M. T.; ROSTAGNO, M. A.; GOLDBECK, R.; FORSTER-CARNEIRO, T. Subcritical water hydrolysis pretreatment of sugarcane bagasse to produce second generation ethanol. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 164, OCT 1 2020. Citações Web of Science: 0.
AVILA, PATRICIA F.; MARTINS, MANOELA; GOLDBECK, ROSANA. Enzymatic Production of Xylooligosaccharides from Alkali-Solubilized Arabinoxylan from Sugarcane Straw and Coffee Husk. BioEnergy Research, SEP 2020. Citações Web of Science: 0.
SANTOS, BRUNO A. S.; AZAMBUJA, SUELLEN P. H.; AVILA, PATRICIA F.; PACHECO, MARIA TERESA B.; GOLDBECK, ROSANA. n-Butanol production bySaccharomyces cerevisiaefrom protein-rich agro-industrial by-products. Brazilian Journal of Microbiology, v. 51, n. 4 SEP 2020. Citações Web of Science: 0.
BARBOSA, FERNANDO CESAR; SILVELLO, MARIA AUGUSTA; GOLDBECK, ROSANA. Cellulase and oxidative enzymes: new approaches, challenges and perspectives on cellulose degradation for bioethanol production. Biotechnology Letters, v. 42, n. 6 APR 2020. Citações Web of Science: 0.
AZAMBUJA, SUELLEN P. H.; GOLDBECK, ROSANA. Butanol production by Saccharomyces cerevisiae: perspectives, strategies and challenges. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 36, n. 3 MAR 9 2020. Citações Web of Science: 1.

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