Estudo e otimização da digestibilidade da polpa de bagaço de cana pelo uso de enzimas celulolíticas produzidas por leveduras isoladas da biodiversidade brasileira

• Processo: 10/10446-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Silvio Silvério da Silva
• Beneficiário: Ellen Cristine Giese
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/57926-4 - Etanol: pesquisa e desenvolvimento visando ao aproveitamento integrado do bagaço de cana-de-açúcar para a produção biotecnológica do etanol lignocelulósico, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Celulase Leveduras Bagaço de cana-de-açúcar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bagaço de cana | Celulases | Digestão enzimática | Leveduras | Microbiologia Aplicada

Resumo

O bioprocessamento do bagaço de cana-de-açúcar apresenta interesse econômico e social, uma vez que a obtenção do etanol de segunda geração agrega valor à um subproduto da agroindústria e impede que áreas destinadas ao plantio de alimentos cedam espaço à novos canaviais visando a produção de biocombustíveis. Porém, é necessário submeter o bagaço à pré-tratamentos químicos e enzimáticos para a obtenção de açúcares facilmente fermentescíveis a partir da matriz de celulignina, os quais serão utilizados na posterior conversão em etanol por processos fermentativos. O uso da hidrólise enzimática é de grande interesse para a conversão da celulose em glicose uma vez que utiliza condições de operação brandas em relação à temperatura, pressão, agressividade química, além de ser um processo menos poluente que outros tipos de processos utilizados. Muitos microorganismos vêm sido avaliados quanto a produção de celulases e celobiases com o objetivo de se obter um complexo de enzimas celulolíticas eficientes e com um custo menor em relação às comercializadas atualmente. Porém, poucos estudos têm sido realizados utilizando-se leveduras produtoras de celulases para este fim, o que apresenta grande interesse biotecnológico, uma vez que algumas leveduras são capazes de degradar resíduos agroindustriais aliado ao seu fácil cultivo em laboratório. Portanto, este projeto busca avaliar o potencial do complexo celulolítico de leveduras isoladas do ecossistema brasileiro visando a obtenção de glicose através de hidrólise enzimática in vitro do bagaço da cana-de-açúcar. Diferentes cepas de leveduras serão avaliadas quanto à produção de celulase e celobiase quando crescidas em diferentes meios indutores sintéticos ou naturais. As enzimas serão caracterizadas e avaliadas quanto a sua especificidade e mecanismo de ação sobre o substrato celulose. Alguns parâmetros da hidrólise enzimática tais como temperatura, tempo de digestão, concentração de substrato e enzima, entre outros, serão otimizados visando o aumento do rendimento da reação para a produção de glicose. Os produtos de reação serão posteriormente isolados e identificados. Este estudo permitirá selecionar leveduras com destacado potencial celulolítico e viabilizar parâmetros importantes na digestibilidade do bagaco de cana e sua fermentabilidade a etanol. Os resultados agregarão valores e novos conhecimentos no estabelecimento da produção de etanol de segunda geração aumentando a competitividade nacional no programa de bioenergia e bioetanol.