Enzimas e eletrons ao trabalho: duplo processamento de carboidratos e lignina produzindo oligossacarídeos probióticos e ligninas bioativas

• Processo: 17/01165-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Nutrição e Alimentação Animal
• Acordo de Cooperação: Innovation Fund Denmark
• Pesquisador responsável: Carlos Alberto Labate
• Beneficiário: Carlos Alberto Labate
• Pesquisador Responsável no exterior: Claus Felby
• Instituição Parceira no exterior: University of Copenhagen, Frederiksberg, Dinamarca
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Igor Polikarpov
• Assunto(s): Probióticos Materiais lignocelulósicos Oligossacarídeos Mono-oxigenases líticas de polissacarídeos Lignina Carboidratos Bagaço de cana-de-açúcar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bagaço de cana-de-açúcar | Carboidratos | Lignina | Nutrição Animal | oligossacarídeos | probioticos | Probióticos para nutrição animal

Resumo

O projeto tem por objetivo investigar uma nova classe de enzimas que apresentam uma regulação por luz capaz de aumentar as propriedades de processamento de material lignocelulósico. Essa classe de enzimas capaz de processor carboidratos simultâneamente carboidratos e lignin foi descoberta recentemente (Johansen, 2016). As enzimas Monoxigenases Líticas de Polissacarídeos (LPMOs) oxidam os carboidratos mais recalcitrantes, e.g. produzindo oligômeros de cellulose, enquanto ao mesmo tempo retiram elétrons de ligninas, como parte do seu ciclo catalítico. Esse duplo mecanismo de oxidação é novo e abre novas possibilidades para a conversão de resíduos agrícolas em novos biocombustíveis e produtos bioativos. Os oligômeros de carboidrato são bem caracterizados, enquanto as mudanças nas estruturas e propriedades das ligninas estão sendo investigadas e exploradas ainda de forma rudimentar. A importância das LPMOs para a produção de pré-bióticos pode ser tanto oligômeros de carboidratos, de cellulose e hemicellulose, mas também de microfibras que podem ser preparadas pela combinação de tratamento enzymático com a subsequente sonicação (Villares et al. 2017). Dessa forma, o projeto tem por objetivo estudar a aplicação das LPMOs na produção de pré-bióticos para alimentação animal, a partir de biomassa como o bagaço de cana-de-açúcar. (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)

KELLER, M. B.; FELBY, C.; LABATE, C. A.; PELLEGRINI, V. O. A.; HIGASI, P.; SINGH, R. K.; POLIKARPOV, I.; BLOSSOM, B. M.. A simple enzymatic assay for the quantification of C1-specific cellulose oxidation by lytic polysaccharide monooxygenases. Biotechnology Letters, v. 42, n. 1, p. 93-102, JAN 2020. (17/01165-4, 15/13684-0)

HIGASI, PAULA M. R.; VELASCO, JOSMAN A.; PELLEGRINI, VANESSA O. A.; DE ARAUJO, EVANDRO A.; FRANCA, BRUNO ALVES; KELLER, MALENE B.; LABATE, CARLOS A.; BLOSSOM, BENEDIKT M.; SEGATO, FERNANDO; POLIKARPOV, IGOR. Light-stimulated T. thermophilus two-domain LPMO9H: Low-resolution SAXS model and synergy with cellulases. Carbohydrate Polymers, v. 260, MAY 15 2021. (15/13684-0, 17/01165-4)