Recalcitrância da biomassa de cana-de-açúcar: fundamentos relacionados à formação da parede celular, ao pré-tratamento e à digestão enzimática, aplicados no desenvolvimento de novos modelos de biorrefinarias

• Processo: 14/06923-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• 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 principais: Adriane Maria Ferreira Milagres
• Pesquisadores associados: Elisson Antonio da Costa Romanel ; Fábio Márcio Squina ; Fernando Segato ; Júlio César dos Santos ; Marina Oliveira de Souza Dias ; Sergio Almeida Pacca
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/23279-6 - Análise metagenômica e metasecretômica de um consórcio microbiano enriquecido de fungos anaeróbicos degradador de bagaço de cana: prospecção de celulossomas e enzimas lignocelulolíticas, BP.PD; 16/02985-2 - Avaliação da correlação entre o processo de acúmulo de sacarose em cana de açúcar e a digestibilidade da biomassa lignocelulósica, BP.IC; 16/01926-2 - Influência de um domínio acessório nas características bioquímicas e estruturais da celulase CelE2, BP.MS; 15/23684-8 - Avaliação de um processo que envolve o fracionamento da cana de açúcar em casca e parte central prévio ao pré-tratamento e à hidrólise enzimática, BP.IC; 15/10756-0 - Desenvolvimento de novos modelos de biorrefinarias empregando híbridos experimentais de cana-de-açúcar e cana energia submetidos a diferentes pré-tratamentos, BP.PD
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Hidrólise enzimática Parede celular Biomassa Bioprocessos Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cana de Açúcar | Hidrólise enzimática | Parede celular | pré-tratamento da biomassa | Recalcitrância da biomassa | simulação de bioprocessos | biomassa

Resumo

O presente projeto tem como objetivo gerar conhecimento integrado sobre as origens da recalcitrância da biomassa de cana-de-açúcar. Em função deste conhecimento pretende-se desenhar processos inovadores de conversão de biomassa dentro do conceito contemporâneo das biorrefinarias. A deposição de paredes celulares secundárias será avaliada em função do estágio de maturação das plantas com teores contrastantes de componentes. Serão avaliados o processo de lignificação e a de deposição de hemicelulose. A lignificação será ainda avaliada pelo nível de expressão de genes codificadores de enzimas envolvidas na biossíntese de monolignóis. A digestibilidade direta das amostras geradas será avaliada e avaliação dos dados gerados permitirá direcionar as etapas subsequentes de desenho de bioprocessos destinados à conversão da biomassa da cana em produtos de interesse tecnológico dentro do contexto contemporâneo das biorrefinarias. Está previsto que processos amenos de pré-tratamento baseados na ação deslignificante do sulfito alcalino ou na ação seletiva de ácidos diluídos sobre a hemicelulose possam gerar substratos aptos à bioconversão por xilanases para a preparação de oligossacarídeos e posteriormente por celulases para a produção de hidrolisados fermentescíveis. Estudos de secretômica de fungos degradadores de madeira permitirão buscar novas enzimas hidrolíticas para o tratamento dos substratos gerados. A avaliação econômica e ambiental de processos desenhados com as bases científicas geradas no projeto permitirá ainda verificar os benefícios obtidos com o emprego de plantas selecionadas por apresentar baixa recalcitrância e como a eficiência de cada pré-tratamento pode ser maximizada a partir do emprego destas plantas (AU)

Publicações científicas

(36)

(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)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa