UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro Ladebio

LADEBIO

Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Dissertações de Mestrado

Produção e Propriedades de Celulases de Fungos Filamentosos, obtidas a partir de Celulignina de Bagaço de Cana-de-Açucar (Saccharum spp)

Autora: Aline Machado de Castro
Data da Defesa: 04 de Setembro de 2006
Orientador: Nei Pereira Jr., PhD
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ

Resumo

As celulases constituem um complexo enzimático caracterizado por elevada sinergia, que possui diversas aplicações industriais, tais como nas indústrias têxtil, de papel e celulose, alimentícia e de biocombustíveis. São moléculas de interesse biotecnológico, visto que podem ser produzidas a partir de resíduos agroindustriais, os quais o Brasil possui vocação natural para geração.

Dessa forma, este trabalho teve como objetivo a utilização de uma biomassa lignocelulósica para a produção de celulases por oito fungos filamentosos, bem como a caracterização das enzimas quanto a propriedades cinéticas, fisico-químicas e catalíticas.

Após avaliação preliminar, quatro linhagens (A. niger ATCC 16404, P. funiculosum ATCC 11797, T. harzianum IOC 3844 e T. harzianum IOC 4038) foram selecionadas para ensaios mais detalhados, por sua destacada habilidade em produzir celulases.

Adicionalmente, duas outras linhagens, T. reesei Rut C30 e Humicola grisea var. thermoidea, adotadas como referência, foram utilizadas para a seleção das condições de cultivo mais adequadas.

A partir desses resultados, inferiu-se que a fermentação para produção de celulases pelas linhagens previamente selecionadas seria conduzida após etapa de pré-inóculo, a qual dever-se-ia iniciar com uma concentração celular de 4,0 x 105 esporos/mL.

Nessas condições, a produção de celulases pelas melhores linhagens apontou T. harzianum IOC 3844 como um rápido e destacado produtor de endoglucanases, atingindo 6358 UI.L-1 de atividade em apenas 72 horas de processo.

A. niger consolidou-se, conforme preconizado pela literatura, como um potencial produtor de ß-glicosidases, alcançando 1627,3 UI.L-1 de atividade ao final da fermentação.

T. harzianum IOC 4038 e P. funiculosum produziram extratos com desejável balanceamento entre as enzimas componentes do complexo celulásico, tendo esta última linhagem atingido valores de produção mais elevados que a primeira. As seis linhagens então consideradas tiveram seus extratos enzimáticos finais de fermentação caracterizados.

Todas as enzimas apresentaram valores ótimos de temperatura, em CMC, celobiose e papel de filtro, entre 47 e 61°C e revelaram-se celulases ácidas, com os melhores valores de pH para atuação variando entre 4,8 e 5,5.

No que tange à estabilidade térmica durante 23 horas de incubação, os extratos apresentaram propriedades semelhantes às de preparados comerciais, tendo sido altamente estáveis a 37°C, mostrando perder estabilidade com o aumento da temperatura e atingindo a 60°C, em sua maioria, t1/2 em torno de 2 horas.

LADEBIO - Laboratório de Desenvolvimento de Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ