Produção de enzimas por fungo filamentoso para hidrólise de material lignocelulósico

Autor(es)

Beatriz Merchel Piovesan Pereira

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2012-04-12

Membros da banca

Aline Carvalho da Costa; Roberto Ruller; Francisco Maugeri Filho

• Orientador: Jose Geraldo da Cruz Pradella; Aline Carvalho da Costa

Resumo

A produção de enzimas lignocelulolíticas por Trichoderma reesei RUT-C30 foi otimizada em frascos agitados e bioreatores de 0,5 e 3L visando maximizar os títulos enzimáticos e produtividade volumétrica. Para isso, foram testadas como fontes de carbono (1% m/v) bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado por processo hidrotérmico (BH) ou por explosão a vapor, com (BED) e sem (BEX) deslignificação, em meio contendo proteose peptona, tween 80 e solução salina. Celulose comercial Celufloc200 (CE) foi testada para comparação. Maior produção de enzimas celulolíticas foi obtida com a utilização de BED (1,38 ± 0,11 FPU/mL) quando em comparação com CE (0,78 ± 0,14 FPU/mL) em frascos agitados, sendo esse material utilizado como fonte de carbono nos demais ensaios. A produção de hemicelulases (xilanases) foi similar para os dois meios (em U/mL): 18,03 ± 1,56 para BED e 20,04 ± 1,50 para CE. A variação da concentração da solução salina, da fonte de carbono e dos nutrientes permitiu aumento da produção de enzimas celulolíticas para 1,89 ± 0,12 (meio com o dobro de solução salina) e 2,73 ± 0,09 (meio com 2% m/v de BED e nutrientes proporcionais) em frascos agitados. A suplementação da fonte de carbono com farelo de soja, sacarose, licor de pré-tratamento, lactose e glicerol foi estudada e farelo de soja foi selecionado como suplemento do meio. A elaboração de um meio de mistura contendo o dobro de solução salina, farelo de soja e nutrientes proporcionais à concentração da fonte de carbono (meio MIX) permitiu o aumento da produção de enzimas para, em FPU/mL: 3,33 ± 0,10 (MIX15: contém 1,5% m/v de BED), 3,78 ± 0,33 (MIX20) e 3,67 ± 0,34 (MIX30) em frascos agitados. As atividades de xilanases foram superiores a 130 U/Ml utilizando os meios de mistura. Em bioreator de 3L a produção de enzimas celulolíticas utilizando o meio MIX15 atingiu 2,29 ± 0,20 FPU/mL. Para o meio padrão (BED 1% m/v) o pico de atividade obtido foi de 1,14 ± 0,32 FPU/mL. O aumento da concentração da fonte de carbono em bioreator para 3% (m/v) a partir do meio MIX15 resultou no aumento da atividade celulolítica para 4,20 ± 0,34 FPU/mL. Os picos de atividade de xilanases atingiram valores superiores a 180 U/mL em bioreator. O desempenho do coquetel enzimático produzido no meio MIX15 foi avaliado na hidrólise de BED e BH, e comparado ao coquetel produzido no meio padrão e a um coquetel comercialmente disponível (Sigma). Os valores de conversão de celulose em glicose foram superiores para o coquetel MIX15 em relação aos demais coquetéis ao se utilizar 3 ou 5% de sólidos, com ou sem adição de beta-glucosidase comercial (Novozym 188) (AU)

• Processo FAPESP: 10/12811-5 - Produção de enzimas por Penicillium echinulatum para hidrólise de material lignocelulósico
• Beneficiário: Beatriz Merchel Piovesan Pereira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado