Banca de DEFESA: FRANCINALDO LEITE DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FRANCINALDO LEITE DA SILVA
DATA : 19/12/2017
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório do NUPEG
TÍTULO:

Produção de enzimas lignocelulolíticas e de etanol celulósico a partir de resíduos da palha de carnaúba (Copernicia prunifera) pré-tratados

PALAVRAS-CHAVES:

Carnaúba; bioetanol; pré-tratamentos; enzimas celulases; lignocelulose; SSF.

PÁGINAS: 133
RESUMO:

Nativa do Brasil, a Carnaúba (Copernicia prunifera) tem sido utilizada para diversos fins, incluindo a produção de cera a partir de suas folhas, cujo processo gera uma quantidade considerável de resíduo. Tal resíduo se caracteriza como uma fibra rica em celulose e, portanto, com latente potencial para uso como fonte de carbono para a produção de enzimas celulolíticas e bioetanol. Entretanto, a estrutura química desse material apresenta a celulose ligada a componentes estruturalmente complexos, como a hemicelulose e a lignina, o que dificulta a produção das celulases a partir da fermentação por fungos filamentosos, bem como, a sua hidrólise enzimática, sendo imprescindível a utilização de um pré-tratamento para a viabilização desses processos. O presente estudo avaliou o efeito de diferentes pré-tratamentos na palha de carnaúba para a produção de enzimas lignocelulolíticas e para a hidrólise enzimática com vistas à produção de etanol celulósico por meio dos conceitos de biorrefinaria e microdestilaria. Na primeira etapa deste trabalho, o resíduo da palha de carnaúba foi submetido aos pré-tratamentos hidrotérmico (HT), alcalino (AL), ácido alcalino (AA) e peróxido de hidrogênio alcalino (A-HP). Os resíduos pré-tratados e não tratado foram caracterizados quimicamente conforme o protocolo da NREL (National Renewable Energy Laboratory) e, fisicamente, por meio das análises de MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), DRX (Difração de Raio X) e FTIR (Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier). Uma parte de cada resíduo foi utilizada para produção de enzimas por meio de FES (Fermentação em Estado Sólido), utilizando o fungo Trichoderma reesei CCT-2768. As atividades FPAse, CMCase, β-glicosidase e xilanase dos extratos foram estimadas e a produção posteriormente otimizada. A outra parte dos resíduos foi submetida à hidrólise enzimática por enzimas comerciais, cujo hidrolisado foi fermentado por Sacarificação e Simultânea Fermentação (SSF), utilizando as leveduras Saccharomyces cerevisiae UFLA CA11, Saccharomyces cerevisiae CAT-1 e Kluyveromyces marxianus ATCC-36907. Os resultados dos pré-tratamentos AL, AA e A-HP se destacaram em termos de remoção de lignina, segundo as análises química e física dos resíduos. Os estudos evidenciaram que o pré-tratamento da palha da carnaúba com A-HP possui maior capacidade de indução da produção de enzimas lignocelulolíticas ao se comparar com outros resíduos, como coco, caju e cana-de-açúcar, pré-tratados pelo mesmo método. A otimização da produção de enzimas lignocelulolíticas permitiu a produção de um extrato enzimático com atividade FPase de 2,4 U/g e xilanases de 172 U/g. A aplicação do extrato enzimático na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado mostrou eficiência de 86,96%. A utilização do resíduo de carnaúba pré-tratado AL na hidrólise enzimática, ao utilizar enzimas comerciais, apresentou uma maior conversão de açúcares (64,43%) e, ao ser submetido à SSF, produziu 7,53 g/L de etanol, usando Kluyveromyces marxianus ATCC-36907 cultivada a 45 °C.  Os resultados evidenciam, portanto, o potencial biotecnológico do resíduo da carnaúba para a produção de enzimas celulolíticas e na obtenção de bioetanol por meio de biorrefinaria e microdestilaria. 

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1346198 - EVERALDO SILVINO DOS SANTOS
Externo ao Programa - 3652554 - FRANCISCO CANINDE DE SOUSA JUNIOR
Externo à Instituição - MARIA VALDEREZ PONTE ROCHA - UFC
Externo à Instituição - NATHALIA KELLY DE ARAUJO - UFRN
Externo à Instituição - TELMA TEIXEIRA FRANCO - UNICAMP