Produção de enzimas celulolíticas pelos fungos Trichoderma reesei e Myceliophthora thermophila e aplicação na sacarificação do bagaço de cana de açúcar

Resumo

Neste momento de discussão da matriz energética do país, as celulases são relevantes para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração a partir do bagaço de cana. Essa produção envolve três etapas: pré-tratamento do bagaço, hidrólise enzimática da celulose e fermentação de pentoses, as quais necessitam ainda de pesquisas e desenvolvimento científico e tecnológico. Os processos de pré-tratamento têm por objetivo desestabilizar o complexo celulose-hemicelulose-lignina, retirando hemicelulose e/ou lignina e permitindo o acesso das enzimas celulolíticas à celulose para a sua sacarificação. A ozonólise é um pré-tratamento químico da biomassa lignocelulósica e sua ação se deve à exposição do material a ozônio, um poderoso agente oxidante. Devido às diferenças eletrônicas entre lignina e carboidratos, o emprego de processos oxidativos seletivos, tais como os baseados em ozônio, apresenta grandes possibilidades de sucesso. A despolimerização dos carboidratos a açúcares fermentescíveis pode ocorrer por duas vias: hidrólise enzimática ou química. A hidrólise enzimática apresenta diversas vantagens sobre a química, dentre as quais se devem destacar: menor gasto energético e alta especificidade pelo substrato evitando a produção de compostos indesejáveis. A fermentação em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas na etapa de hidrólise. Entretanto, essa técnica ainda carece de conhecimento científico e tecnológico que permita sua aplicação em larga escala para diferentes combinações de microrganismos e substratos, com foco nos fungos filamentosos como agentes fermentativos e nos rejeitos sólidos agroindustriais como substratos econômica e ambientalmente amigáveis. Em trabalhos anteriores do grupo de pesquisa, foram isolados dois fungos bons produtores de celulases/hemicelulases, a saber, o termofílico Myceliophtora thermophila e o mesofílico Trichoderma reesei. Neste contexto, o objetivo deste projeto é estudar a produção de enzimas celulolíticas pelos dois fungos em substratos compostos predominantemente por bagaço de cana-de-açúcar, e a aplicação destas enzimas na sacarificação do bagaço de cana de açúcar in natura e pré-tratado com ozônio e com pré-tratamento hidrotérmico. Os preparados enzimáticos serão utilizados na forma individualizada de cada fungo ou como coquetéis enzimáticos a partir da mistura dos dois extratos. O projeto insere-se na temática do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) e do Centro Paulista de Pesquisa em Bioenergia, e está sendo proposto junto à linha de pesquisa Bioenergia, Tratamento e Aproveitamento de Resíduos do Programa de Pós-Graduação em Química do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas de São José do Rio Preto-SP. (AU)