Produção de enzimas hidrolíticas de Aspergillus niveus expressas em Aspergillus nidulans A773 para degradação de biomassa da cana-de-açúcar

• Processo: 09/52472-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Maria de Lourdes Teixeira de Moraes Polizeli
• Beneficiário: Simone de Carvalho Peixoto Nogueira
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Aspergillus Degradação de biomassa Cana-de-açúcar Endo-1,4-beta-xilanases Bioetanol
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aspergilli | Bioetanol | Biomassa | Celulase | Enzimas | Xilanase

Resumo

O presente projeto trata-se de um estudo de otimização (passo a passo) das condições de cultivo dos fungos filamentosos Aspergillus niveus e Aspergillus japonicus para a produção de xilanases e celulases, respectivamente, em escala piloto. Para a determinação dos parâmetros ótimos de crescimento e produção enzimática, será realizado um planejamento experimental através de análises estatísticas gerando gráficos de superfície de resposta, entre outros. Para melhor conhecimento das enzimas produzidas por ambos os microrganismos, os extratos brutos serão analisados por eletroforese bi-dimensional para determinar a quantidade de isoformas de xilanases e celulases expressas por cada um dos fungos em estudo. As proteínas expressas em maior quantidade terão seus genes clonados e suas expressões serão testadas utilizando-se Aspergillus nidulans como modelo de expressão. Após a construção do modelo de expressão para as enzimas de interesse, realizar-se-á a otimização das condições de cultivo visando o escalonamento piloto da produção enzimática em fermentadores que estão em fase de aquisição por nosso grupo de pesquisa. O extrato bruto contendo a(s) xilanases e celulases clonadas a partir de A. niveus e A. japonicus, respectivamente, será utilizado para degradar a biomassa da cana-de-açúcar. Os produtos de hidrólise serão potencialmente utilizáveis por Saccharomyces cerevisae para realização de fermentação alcoólica e produção do etanol de segunda geração. Estudos como este envolvendo planejamento fatorial, análises em eletroforese bi-dimensional, clonagem expressão heteróloga de proteínas e escalonamento da produção enzimática, constitui numa inovação na linha de pesquisa de nosso grupo e, portanto, tem muito a contribuir com o crescimento intelectual de nosso laboratório. (AU)