PPGBIO - Mestrado em Biocombustíveis (Dissertações)

Permanent URI for this collectionhttps://repositorio.ufvjm.edu.br/collections/45a05a9e-7ee2-44e1-9d90-c426fefb59cd

Browse

Filters

2015 - 201922020 - 20221

Settings

Has files: YesSubject: search.filters.subject.Filamentous fungi

Search Results

Now showing 1 - 3 of 3
  • Thumbnail Image
    Item
    Otimização da produção de amilases por Rhizopus arrhizus I 1.2.1 e hidrólise do amido dos grãos de milho
    (UFVJM, 2022) Lopes, Paulo Henrique Silva; Nelson, David Lee; Benassi, Vivian Machado; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Nelson, David Lee; Baffi, Milla Alves; Lucas, Rosymar Coutinho de
    A hidrólise do polímero de amido é realizado pelo sistema amilolítico, formando diferentes produtos de hidrólise, como a glicose e a maltose. Essas enzimas são, principalmente, sintetizadas por microrganismos, em especial, fungos filamentosos, no entanto, é necessário otimizar os processos de produção e uso das enzimas para tornar os processos de hidrólise mais viáveis. O objetivo desse trabalho foi otimizar a produção das amilases por Rhizopus arrhizus I 1.2.1 e caracterizar bioquimicamente as amilases, bem como realizar a hidrólise do amido de milho para liberação de açúcares passíveis de fermentação. Realizou-se a identificação molecular e filogenética do fungo, além das melhores condições de cultivo. Os parâmetros analisados foram o meio de cultivo e tempo de maior produção enzimática, fonte de nitrogênio, sais, pH inicial do meio de cultivo, tamanho do inóculo em disco, fonte de carbono e suplementação com glicose, além da caracterização das amilases brutas e a aplicação na hidrólise de diferentes substratos. Identificou-se que a cepa analisada pertence à espécie Rhizopus arrhizus, cuja produção enzimática foi otimizada de 0,12 para 22,50 U.mL-¹, com 6 dias de cultivo em meio submerso Carvalho-Peixoto, a 35ºC, de forma estacionária, em presença de ureia, pH inicial 6,0, inóculo em disco de 0,5'' e casca de abacaxi acrescida de glicose. As amilases brutas apresentaram atividade ótima aparente a 60ºC e pH 6,0 (17,5 U.mL-¹), com termoestabilidade por até 240 minutos entre 50 e 55ºC. Além de que sais contendo sulfato e potássio aumentaram a ação catalítica em 26%. As enzimas foram capazes de hidrolisar diferentes substratos, bem como os grânulos de amido presentes nos grãos de milho em temperaturas abaixo do seu ponto de gelatinização, como foi observado pela presença de cavidades nas micrografias superficiais dos grânulos e pela cinética de hidrólise com a liberação de até 0,443 mg de açúcares redutores em 24 horas e sem otimização. Pelo exposto, o estudo demonstrou potencial aplicabilidade para a produção de amilases, uma vez que se utilizou fonte residual de carbono, fonte de nitrogênio relativamente barata, e menor gasto de reagentes químicos na formulação do meio de cultivo e inóculo. Além disso, as amilases produzidas demonstraram ser capazes de hidrolisar os grânulos de amido presentes no milho numa temperatura mais baixa que a utilizada a nível industrial, indicando menor gasto energético na liberação dos açúcares fermentescíveis essenciais na produção do etanol de milho.
  • Thumbnail Image
    Item
    Isolamento e avaliação de fungos filamentosos naturalmente ocorrentes em biomassas lignocelulósicas para a produção de enzimas holocelulolíticas
    (UFVJM, 2015) Souza, Ilva de Fátima; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Vanzela, Ana Paula de Figueiredo Conte; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Melo, Verônica Ferreira; Pires Júnior, Donaldo Rosa; Morais, Harriman Aley; Santos, Alexandre Soares dos
    As enzimas celulolíticas e xilanolíticas de origem microbiana possuem muitas aplicações industriais. Nos últimos anos essas enzimas vêm sendo amplamente utilizadas na conversão de materiais lignocelulósicos em açúcares fermentescíveis destinados para a produção de bioetanol. Neste trabalho foram isolados micro-organismos naturalmente ocorrentes em biomassas lignocelulósicas e avaliados quanto à produção de enzimas holoceluloliticas. A microbiota estudada foi isolada a partir de cascas e sementes de angiospermas e gimnospermas. Das 112 colônias isoladas em meio sólido, contendo carboxi-metilcelulose (CMC) como única fonte de carbono, 68 delas foram classificadas como fungos filamentosos, 02 como leveduras e 42 colônias como bactérias. As linhagens filamentosas foram submetidas a ensaios de fermentação submersa para investigação do potencial para a produção das atividades CMCásica, FPásica, β-glucosidásica e xilanásica. Os resultados revelaram que todas as linhagens filamentosas foram capazes de secretar pelo menos três das quatro atividades enzimáticas pesquisadas. Os maiores valores de atividade enzimática encontrados foram de 4.870,38 U.L-1 para CMCase; 1.586,00 U.L-1 para FPase; 1.531,95 U.L-1para β- glicosidase e 15.152,86 U.L-1 para as xilanases. Entre os gêneros de fungos filamentosos identificados estavam Absidia, Acremonium, Aspergillus, Curvularia, Mucor, Penicillium e Trichoderma.
  • Thumbnail Image
    Item
    Produção de hidrolases holocelulolíticas por fermentação em estado sólido com uso de fungos filamentosos e coprodutos da agroindústria de óleos vegetais como fontes de carbono
    (UFVJM, 2015) Santos, Ricardo Salviano dos; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Reis, Angélica Pataro; Cardoso, Valéria Macedo; Siqueira, Félix Gonçalves de; Pereira JR, Nei; Santos, Alexandre Soares dos
    A demanda por enzimas holocelulotíticas tem aumentado nos últimos anos, impulsionada, principalmente, pelo mercado recém estabelecido de etanol de 2ª geração. Diante disso, o objetivo central desta tese foi avaliar o potencial de fungos filamentosos selecionados e de resíduos agroindustriais derivados de oleaginosas, usados aqui como fontes de carbono, para a produção de enzimas celulolíticas e xilanolíticas por fermentação em estado sólido (FES) conduzida em batelada simples. O desenvolvimento deste projeto envolveu as seguintes etapas: caracterização centesimal dos resíduos agroindustriais; avaliação do potencial indutor de cada resíduo agroindustrial sobre a produção enzimática de holocelulases por cada uma das linhagens fúngicas pesquisadas; otimização da produção das hidrolases de interesse com o uso da linhagem fúngica e do resíduo agroindustrial que se destacaram; caracterização do extrato enzimático obtido na condição otimizada; e avaliação da aplicação do extrato enzimático obtido na condição otimizada na sacarificação de biomassas lignocelulósicas. Cinco linhagens de fungos filamentosos, Aspergillus niger INCQS:40065, Aspergillus tubingensis AN1257, Fusarium oxysporum INCQS:40144, Penicillium oxalicum INCQS:40103 e Trichoderma reesei CCT2768, e seis resíduos agroindustriais, tortas de caroço de algodão, dendê, girassol, macaúba, mamona e pinhão manso, usados como fontes de carbono, foram avaliados para a produção das enzimas de interesse. Dentre as linhagens testadas, Aspergillus tubingensis AN1257 foi a que se destacou para a produção de enzimas celulolíticas e xilanolíticas, especialmente quando combinado com a torta de caroço de algodão. A otimização de processo conduzida com A. tubingensis e a torta de caroço de algodão para a produção das atividades de CMCase, FPase, β-glucosidase e xilanase apontou a razão sólido:líquido (S/L) de 35%, a fonte de nitrogênio de 1,30 g de (NH4)2SO4 /100g torta, e o tamanho do inóculo de 1,00 x 107 conídios/g de torta, como determinantes para a condição fermentativa otimizada. Nesta condição fermentativa otimizada foram obtidos valores de atividade aproximados de 20 U/g para CMCase, 50U/g para FPase, 300 U/g para β-glucosidase e 1300 U/g para xilanase, após 8 dias de fermentação. Os efeitos combinados da temperatura e do pH sobre as atividades das enzimas holocelulolíticas produzidas por A. tubingensis AN1257 denotam uma boa aplicabilidade destas enzimas sob temperaturas entre 40 e 60°C, e pH em torno de 4,0 a 5,0. O extrato enzimático produzido por A. tubingensis AN1257 na condição fermentativa otimizada mostrou-se eficiente na sacarificação das próprias tortas vegetais usadas inicialmente como fontes de carbono, sobretudo quando aplicado em processo de sacarificação e fermentação simultânea da torta de girassol pré-tratada. Este processo resultou na produção de 16 g de etanol por 100g de torta de caroço de algodão e um mosto fermentado com a concentração de 20g/L de etanol. O conjunto dos resultados obtidos nesta tese aponta como promissor o uso de alguns resíduos agroindustriais e fungos filamentosos selecionados para a produção de enzimas holocelulolíticas com potencial aplicação para a produção de bioetanol de 2ª geração. Palavras