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Produção e caracterização bioquímica de enzimas lignocelulolíticas fúngicas e sua aplicação na sacarificação de biomassa lignocelulósica

Processo: 11/50073-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2011
Vigência (Término): 31 de maio de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Rosa dos Prazeres Melo Furriel
Beneficiário:Ana Lucia Ribeiro Latorre Zimbardi
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Colletotrichum

Resumo

É grande o interesse na produção de combustíveis renováveis a partir de materiais lignocelulósicos. A celulose é a maior fonte de carbono renovável na natureza, seguida pelas hemiceluloses, dentre as quais as xilanas são as mais abundantes. Alguns microorganismos degradam celulose e xilana. O conjunto de enzimas envolvidas na degradação da celulose reúne endo-1,4-ß-glucanase, exo-1,4-ß-glucanase e 1,4-ß-glucosidase. As duas primeiras clivam diretamente a celulose, gerando celoligossacarídeos e celobiose, clivados a glicose pela ß-glucosidase. A degradação da xilana envolve a ação da enco ß-1,4-xilanase, liberando xilobiose e xilooligossacarídeos, hidrolisados a xilose pela ß-D-xilosidase. Endo e exocelulases são usualmente inibidas por celoligossacarídeos e celobiose, e endoxilanases por xilobiose e xilooligosacarídeos. Já as ß-glucosidases e ß-xilosidases são tipicamente inibidas por glicose e xilose, respectivamente, restringindo sua aplicabilidade na sacarificação da lignocelulose. Assim, é constante a busca por microrganismos bons produtores de ß-glucosidase e ß-xilosidase em meios baratos, já que, presentes em excesso e agindo sinergicamente com celulases e xilanases, estas enzimas podem diminuir a inibição de endo e exocelulases e endoxilanases, aumentando a eficiência da sacarificação. Resultados preliminares mostraram que a linhagem de Colletotrichum graminicola empregada neste projeto, isolada de solo da floresta amazônica, é excelente produtora de ß-glucosidases e ß-xilosidases termoestáveis em farelo de trigo e água. Assim, os objetivos do presente projeto são: otimização da produção, purificação e caracterização bioquímica de formas majoritárias de ß-glicosidase e ß-xilosidase produzidas por este fungo; clonagem e expressão heteróloga da ß-glucosidase em S. cerevisiae, visando futura caracterização biofísica e estrutural; estudo da ação sinérgica entre celulases e as ß-glicosidases e ß-xilosidases de Colletotrichum graminicola na hidrólise de resíduos lignocelulósicos. Os resultados pretendidos podem melhorar o conhecimento sobre enzimas que podem ter aplicação biotecnológica e contribuir para o desenvolvimento de um processo eficiente de obtenção de etanol celulósico. (AU)

Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
ZIMBARDI, Ana Lucia Ribeiro Latorre. Produção e caracterização bioquímica de enzimas lignocelulolíticas fúngicas e sua aplicação na sacarificação de biomassa lignocelulósica. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto Ribeirão Preto.

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