Oxidação enzimática de lignosulfonatos e ácidos hidroxicinâmicos/xilana associada à preparação de adesivos

• Processo: 19/25867-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Andre Luis Ferraz
• Beneficiário: Andre Luis Ferraz
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Lorena
• Pesquisadores associados: Adriane Maria Ferreira Milagres
• Assunto(s): Biorrefinarias Oxidação enzimática Enzimas oxirredutoras Ácido hidroxicinâmico Resinas epoxi Biomassa Adesivos Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácidos hidroxicinâmicos | biorrefinarias | enzimas oxidativas | lignosulfonatos | resinas epóxi | xilanas | Biomassa vegetal

Resumo

O presente projeto visa integrar a produção de lignosulfonatos e xilanas em uma biorefinaria de bagaço de cana de açúcar e explorar transformações enzimáticas e químicas dos materiais produzidos para a preparação de adesivos. O desenvolvimento experimental englobará duas vertentes principais: 1) As transformações oxidativas do lignosulfonato e dos ácidos hidroxicinâmicos associados à xilana empregarão lacases, polifenol-oxidases e tirosinases. A execução destas transformações será realizada in situ durante a etapa de colagem de placas de madeira, a fim de avaliar a capacidade de adesão dos materiais reticulados obtidos. A expectativa é que os lignosulfonatos e as xilanas, por serem solúveis em ambiente aquoso, possam infiltrar nos poros das paredes de fibras adjacentes e a sua reticulação enzimática eleve a massa molar da macromolécula, bem como permita a formação de novas ligações covalentes entre o lignosulfonato, a xilana e a lignina presente nas fibras da madeira; 2) Uma alternativa adicional a ser explorada será o emprego dos lignosulfonatos, in natura ou oxidados por via enzimática, como precursores da preparação de resinas epóxi por reação dos mesmos com epicloridrina. As resinas epóxi preparadas serão reticuladas por reação com aminas alifáticas e devem dar origem a resinas termofixas com elevada capacidade adesiva. De uma forma geral, o projeto permitirá desenvolver um modelo de biorrefinaria que inclui a produção de lignosulfonatos e xilanas úteis para a preparação de adesivos de madeira. O emprego destes materiais na adesão de fibras para a produção de aglomerados de fibras ("fiberboards") e madeira compensada ("plywood") está entre as aplicações potenciais dos novos produtos gerados a partir de biomassa vegetal. (AU)

Publicações científicas

(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)

SILVA, VERONICA TAVILLA F.; RUSCHONI, UIRAJA C. M.; FERRAZ, ANDRE; MILAGRES, ADRIANE M. F.. Xylan, Xylooligosaccharides, and Aromatic Structures With Antioxidant Activity Released by Xylanase Treatment of Alkaline-Sulfite-Pretreated Sugarcane Bagasse. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 10, p. 11-pg., 2022-07-11. (19/25867-3)

HEINZ, OTTO; RENCORET, JORGE; DEL RIO, JOSE C.; FERRAZ, ANDRE. Using Undigested Biomass Solid Leftovers from the Saccharification Process to Integrate Lignosulfonate Production in a Sugarcane Bagasse Biorefinery. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 10, n. 23, p. 10-pg., 2022-06-13. (19/25867-3)