Development of lignin active enzyme mixture to produce sugars from lignocellulosic biomass for production of fuels, chemicals and bio based materials

• Processo: 17/50025-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2017 - 30 de junho de 2019
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Convênio/Acordo: University of Nebraska - Lincoln
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Fernando Segato
• Beneficiário: Fernando Segato
• Pesq. responsável no exterior: Mark Wilkins
• Instituição no exterior: University of Nebraska-Lincoln (UNL), Estados Unidos
• Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/18714-2 - Oxidação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar: descoberta, caracterização e aplicação de novas enzimas oxidativas de carboidratos, voltadas para o desenvolvimento de um cell factory mais eficiente, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Engenharia Degradação de biomassa Biomassa lignocelulósica Lignina Celulose Hemicelulose

Resumo

A produção de combustíveis e produtos químicos a partir de materiais renováveis como é biomassa lignocelulósica não é um processo trivial, principalmente devido a sua recalcitrância o que dificulta a sua desconstrução. Esta recalcitrância é devida, principalmente à presença da lignina contida na parede celular da planta. A lignina pode ser quebrada ou removida da parede celular da planta por pré-tratamentos com custo elevado e que necessitam de produtos químicos, altas temperaturas e alta pressão. Lignina na biomassa lignocelulósica é resistente ao ataque de microrganismos, no entanto, os fungos de podridão branca produzem um número de enzimas que podem degradar este composto. Este projeto combinará a experiência de dois pesquisadores, o Dr. Wilkins da UNL e o Dr. Segato da EEL-USP para o desenvolvimento de um coquetel enzimático para degradar lignina, celulose e hemicelulose para produzir açucares que podem ser fermentados por microrganismos para produzir combustíveis e produtos químicos. O coquetel utilizará enzimas ativas em lignina produzidas heterologamente pelo Prof. Segato. Bagaço e palha de milho serão pré-tratados com água quente com vários graus de severidade pelo Prof. Wilkins e então hidrolisados por várias combinações de enzimas ativas em lignina e celulases. A otimização do coquetel será realizada por superfície de resposta. Cada Pi visitará a instituição correspondente duas vezes. No primeiro ano os experimentos serão feitos no laboratório principal e pós um lab. treinará o outro. (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

LIU, ENSHI; SEGATO, FERNANDO; PRADE, ROLF A.; WILKINS, MARK R.. Exploring lignin depolymerization by a bi-enzyme system containing aryl alcohol oxidase and lignin peroxidase in aqueous biocompatible ionic liquids. APPLIED GEOCHEMISTRY, v. 131, AUG 2021. (14/18714-2, 17/50025-0)

VELASCO, JOSMAN; PELLEGRINI, VANESSA DE OLIVEIRA ARNOLDI; SEPULCHRO, ANA GABRIELA VEIGA; KADOWAKI, MARCO ANTONIO SEIKI; SANTO, MELISSA CRISTINA ESPIRITO; POLIKARPOV, IGOR; SEGATO, FERNANDO. Comparative analysis of two recombinant LPMOs from Aspergillus fumigatus and their effects on sugarcane bagasse saccharification. Enzyme and Microbial Technology, v. 144, MAR 2021. (19/22284-7, 15/13684-0, 14/06923-6, 14/18714-2, 19/01165-0, 17/50025-0)

LIU, ENSHI; SEGATO, FERNANDO; WILKINS, MARK R.. Fed-batch production of Thermothelomyces thermophilus lignin peroxidase using a recombinant Aspergillus nidulans strain in stirred-tank bioreactor. Bioresource Technology, v. 325, APR 2021. (14/18714-2, 17/50025-0)

LIU, ENSHI; SEGATO, FERNANDO; PRADE, ROLF A.; WILKINS, MARK R.. xploring lignin depolymerization by a bi-enzyme system containing aryl alcohol oxidase and lignin peroxidase in aqueous biocompatible ionic liquid. Bioresource Technology, v. 338, OCT 2021. (14/18714-2, 17/50025-0)