Determinação das propriedades celulolíticas de micro-organismos selvagens isolados sob plantações de eucalipto no cerrado mineiro visando a produção de bioetanol

Abstract

O aumento da demanda por biocombustíveis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias de produção de etanol e provocado a busca por fontes renováveis de produção deste biocombustível visando mitigar os efeitos causados pelos combustíveis fósseis ao meio ambiente e evitar uma futura carência. O uso de biomassa celulósica para produção de etanol de segunda geração tem se mostrado alternativa vantajosa sendo necessária a utilização de enzimas do complexo celulase produzidas pelos microrganismos decompositores. Esses micro-organismos são capazes de converter a celulose em unidades de açúcares fermentescíveis, podendo gerar etanol. Para este trabalho, foram selecionados cinco micro-organismos potenciais produtores para avaliação da expressão de endoglucanase e β-glicosidase em meio líquido, com índices de atividade enzimática: 22, 10.33, 7.33, 5.33 e 5.44, cedidos pelo Laboratório de Genética e Biotecnologia Florestal da UFVJM. A produção em meio líquido alcançou aproximadamente 0,2 U.mL-1 de endoglucanase e 0,035 U.mL-1 de β-glicosidase. Em seguida, procedeu-se à identificação molecular destas cinco espécies selecionadas, onde foram identificadas as bactérias IM32-90 como Xanthobacter flavus, IM32-91 como pertencente à família Methylobacteriaceae, IM1-74 da família Xanthobacteraceae, IM25-9 da família Streptomycetaceae e IM1-5 da família Paenibacilaceae. IM32-91 foi utilizado para comparar a produção de endoglucanase e β-glicosidase utilizando carboximetilcelulose, celulose microcristalina e casca de eucalipto prétratada por moagem, e posterior otimização do processo de produção das enzimas analisando as variáveis temperatura e pH. A carboximetilcelulose se mostrou mais eficiente quanto à produção das celulases, mostrando diferença significativa sobre celulose microcristalina e casca de eucalipto em pó. A melhor condição de produção de endoglucanase foi observada em temperatura 28°C e pH 6,0 (0,250 U.mL-1) e β-glicosidase em pH 5,0 temperatura 28°C.