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Avaliação do pré-tratamento acalino na hidrólise enzimática dos resíduos da palha de carnaúba
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-10-26) Campos, Alan de Oliveira; Santos, Everaldo Silvino dos; Silva, Francinaldo Leite da; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo
A carnaúba (Copernícia prunifera) é uma palmeira típica do nordeste brasileiro cuja a principal atividade econômica associada é a extração do pó de cera. Esta atividade apresenta uma grande geração de resíduo rico em celulose, no que possui potencial para produção de Etanol de Segunda Geração. Entretanto, devido à alta carga de lignina e hemicelulose associados a celulose em uma estrutura complexa, o ataque enzimático é dificultado, sendo necessário um pré-tratamento adequado deste material. A utilização de bases no pré-tratamento de materiais lignocelulósicos leva ao intumescimento do mesmo, aumentando sua superfície interna e reduzindo a cristalinidade da celulose, e o rompimento das ligações entre a celulose e lignina. Sendo assim, o objetivo deste estudo está na otimização do processo de hidrólise enzimática do resíduo de palha de carnaúba, com foco no pré-tratamento da biomassa, aplicando soluções NaOH a concentrações de 1% (m/v) (PA1), 2% (m/v) (PA2), 3% (m/v) (PA3) e 4% (m/v) (PA4). As composições químicas das palhas de carnaúba in natura e pré-tratadas foram avaliadas segundo NREL, bem como as análises de DRX e FTIR. Os resíduos in natura e pré-tratados foram submetidos a hidrólise enzimática por um período de 96 horas. Os resultados da caracterização química dos materiais em estudos indicaram que os pré-tratamentos aplicados foram capazes de remover uma quantidade significativa de lignina e hemicelulose, o que pode melhorar a acessibilidade das enzimas favorecendo uma maior conversão da celulose. Em relação à análise de DRX, foi observado um aumento no índice de cristalinidade (IC) de 41,89% para o resíduo in natura para 48,93%, 50,75%, 53,97% e 55,15% para, respectivamente, os resíduos pré-tratados com NaOH 1%, 2%, 3% e 4%. Este comportamento pode estar associado à remoção da hemicelulose e lignina amorfa associada à celulose, melhorando a acessibilidade deste polissacarídios às enzimas. Após a realização da hidrólise enzimática, os pré-tratamentos com concentração de NaOH igual ou acima 2% (m/v) favoreceram uma melhoria na conversão celulósica dos resíduos. Apesar de um desempenho pouco inferior o resíduo que apresentou maior conversão da celulose (o resíduo pré-tratado PA4), o material pré-tratado PA2 destacou-se como uma alternativa para redução de custos na produção de etanol celulósico. Desta forma, torna-se possível reduzir pela metade a massa de hidróxido de sódio e a quantidade de lavagens do material após o pré-tratamento.
Caracterização funcional de dois cDNAs de cana-de- açúcar : PKCI e SHAGGY
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-05-16) Silva, Francinaldo Leite da; Scortecci, Kátia Castanho; ; http://lattes.cnpq.br/4808910380593455; ; http://lattes.cnpq.br/1239745530214820; Lima, João Paulo Matos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/3289758851760692; Vidal, Márcia Soares; ; http://lattes.cnpq.br/3036544314910366
A floração é controlada por diversos fatores como condições ambientais e fatores endógenos que se associam em uma rede de mecanismos bastante complexos. A caracterização funcional de alguns genes realizada no modelo vegetal A. thaliana tem fornecido muitas informações a respeito dos mecanismos genéticos e bioquímicos que controlam a floração. Existem muitos homólogos descritos em diversas espécies, inclusive em plantas de interesse agronômico, como: arroz e milho. Em cana-de-açúcar pouco se sabe sobre esse processo, embora o estudo nessa cultura seja muito importante, uma vez que a floração precoce pode acarretar perdas substanciais no teor de sacarose que podem chegar a até 40% da produção. Com isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a função de dois cDNAs, identificados anteriormente em bibliotecas subtrativas scPKCI e scSHAGGY, por meio de análises in silico e a superexpressão gênica nas orientações senso e antisenso utilizando plantas de Nicotiana tabacum. Os resultados obtidos com a análise in silico permitiram observar que os dois cDNAs encontram-se bem conservados, com domínios catalíticos funcionais. Os resultados das plantas transgênicas contendo o cassete de superexpressão do gene scPKCI na orientação senso mostrou que esta construção influenciou negativamente no desenvolvimento normal de plantas de tabaco transgênicas acarretando a diminuição da altura média das plantas e da área foliar. Para superexpressão de scPKCI em orientação antissenso, foi observado alterações no número de ramificações das plantas transgênicas T1, enquanto que as plantas transgênicas T2 apresentaram o início do desenvolvimento atrasado. Para o outro cDNA analisado, os resultados obtidos mostraram que a superexpressão do cDNA scSHAGGY na orientação senso não alterou o desenvolvimento das plantas, porém a planta apresentou um aumento no tamanho da estrutura floral do gineceu em 100% das flores analisadas (dez flores em seis plantas). Os nossos resultados juntamente com resultados existentes na literatura com outras plantas permitem propor que os cDNAs scPKCI e scSHAGGY estariam envolvidos no processo de floração em cana-de-açúcar.
Evaluation of alkaline pretreatment on the enzymatic hydrolysis of carnauba straw residue
(Revista Brasileira de Energia Renováveis, 2019) Santos, Everaldo Silvino dos; Campos, Alan de Oliveira; Silva, Francinaldo Leite da; Magalhães, Emilianny Rafaely Batista; Macedo, Gorete Ribeiro de
Carnauba (Copernicia prunifera) straw residue generated from production of its wax is rich in cellulose, thus showing a potential use in the production of second generation ethanol. However, the high lignin and hemicellulose load associated with cellulose makes it difficult the enzymatic attack, thus having the need of an adequate pretreatment of this material. The objective of this study was to optimize the enzymatic hydrolysis of carnauba straw residue, focusing on the alkaline biomass pretreatment. Therefore, NaOH solutions at concentrations of 1.0% (w/v) (PA1), 2.0% (w/v) (PA2), 3.0% (w/v) (PA3) and 4.0% (w/v) (PA4) were used. The chemical and physical characterization of natural and pre-treated carnauba straw were according to the NREL, and DRX and FTIR performed analyzes. The materials chemical characterization showed that all the used pretreatments were able to remove a significant amount of lignin and hemicellulose, which can improve the enzymes access, favoring the increase of cellulose conversion. In relation to DRX analysis an increase in crystallinity index happens reaching up to 55.15% after the pretreatment PA4, which may be associated to the removal of hemicellulose and amorphous lignin, related to cellulose. After a period of 96 hours of enzymatic hydrolysis, the PA4 pretreated residue showed the best performance with a cellulosic conversion of 78%. Spite of a slightly lower performance of the residue that presented higher cellulose conversion, the pretreated material PA2 is an alternative to reduce costs in the cellulosic ethanol production
Impacto da extração do óleo na atividade coagulante das sementes de moringa oleifera no tratamento de água produzida
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-06) Menezes, Nadja Nayara Fonseca de; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Magalhães, Emilianny Rafaely Batista; Silva, Francinaldo Leite da
A água produzida é o subproduto mais comum e de grande volume da indústria de petróleo e o seu não tratamento acarreta em possíveis danos operacionais e ambientais. É um efluente de composição complexa, contendo, dentre outros poluentes, metais pesados, sulfetos e óleo em emulsão. O tratamento mais comum e eficaz é o da flotação por ar dissolvido (FAD), que possui uma etapa preliminar, denominada floculação, na qual se utiliza um polieletrólito (ou floculante). O polieletrólito garante uma floculação ótima através da neutralização de cargas das partículas presentes no efluente, tornando possível a aglutinação dessas partículas e sua consequente extração. Uma alternativa de polieletrólito natural é o obtido através das sementes da Moringa oleifera, que causa menores impactos ambientais e à saúde humana. A moringa é uma planta multifuncional, com variados estudos de aplicabilidade de todas as suas partes constituintes. O óleo extraído de suas sementes, por exemplo, vem sendo estudando como fonte alternativa para a produção de biodiesel. Este trabalho, portanto, avaliou o impacto da extração do óleo na atividade coagulante das sementes de moringa, assim como a eficiência da remoção do teor de óleos e graxas (TOG) ao utilizar o floculante natural com sementes de moringa com óleo (MCO) e sem óleo (MSO). A caracterização físico-química de ambas as sementes demonstraram que a extração do óleo representa um impacto considerável em suas propriedades, como ponto isoelétrico (PI), pH, composição química e concentração da proteína catiônica. O PI para a MCO foi de 4,8, enquanto para a MSO foi de 9,8. Nos ensaios de tratamento de água produzida por FAD, o floculante com MCO apresentou uma maior concentração da proteína coagulante no pH de 9,5, com o rendimento de 75,15 ± 1,04 % na remoção de TOG. Para a MSO, esse pH foi o de 11, com rendimento de 56,36 ± 2,57 %. A eficiência máxima obtida, ao se utilizar MCO, foi de 78,25 ± 2,23 %, no pH 4,8. Já com MSO, atingiu-se 77,58 ± 2,78 % de remoção de TOG a um pH de 5,2.
Pretreatments of Carnauba (Copernicia prunifera) straw residue for production of cellulolytic enzymes by Trichorderma reesei CCT-2768 by solid state fermentation
(Elsevier, 2018-02) Santos, Everaldo Silvino dos; Silva, Francinaldo Leite da; Campos, Alan de Oliveira; Santos, Davi Alves dos; Oliveira Júnior, Sergio Dantas de; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; Sousa Junior, Francisco Canindé de; Macedo, Gorete Ribeiro de
In this study the effect of pretreatments, such as hydrothermal (HT) with hydrogen peroxide-alkaline (HP-A), acid-alkaline (AA), or alkaline (AL) pretreatments, on the Carnauba (Copernicia prunifera) straw residueda plant native to Brazil that is used to produce wax das well as the use of the pretreated biomass for the production of lignocellulolytic enzymes (cellulases and xylanases) by Trichoderma reesei CCT2768 using solid state fermentation (SSF) were evaluated. The untreated and pretreated biomasses were characterized by using the Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy assays. A kinetic study was carried out to estimate the best time for producing cellulases (FPase and CMCase) and xylanases. HP-A pretreatment was the only one that simultaneously reduced hemicellulose (removal of 60.72%), lignin (removal of 50.71%) and pretreatment yield of 59.28%. FPase (0.9 U/g) and CMCase (13 U/g) production in the case of this pretreatment was optimum, while AL pretreatment was ideal for xylanase (99.5 U/g). The use of Carnauba (Copernicia prunifera) straw residue coupled with HP-A pretreatment and SSF shows promise for the production of lignocellulolytic enzymes
Produção de celulases e xilanases por fermentação em estado sólido usando palha de carnaúba pré-tratada e avaliação da reutilização do resíduo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-11-06) Santos, Davi Alves dos; Santos, Everaldo Silvino dos; Silva, Francinaldo Leite da; Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de
Nativa do Brasil, a palmeira de Carnaúba (Copernicia prunifera) tem sido utilizada na produção de cera a partir de sua folha. Após o extrativismo dessa cera, gera-se uma quantidade considerável de fibras ricas em celulose que podem ser utilizadas como fonte de carbono para a produção de enzimas celulolíticas e bioetanol. Entretanto, a celulose se encontra ligada a componentes de estruturas complexas como a hemicelulose e a lignina. Isso faz com que a produção das celulases a partir da fermentação por fungos filamentosos seja dificultada, logo, é necessária a utilização de um pré-tratamento para a viabilização de tal processo. Neste trabalho foi avaliada a eficiência da carnaúba como fonte carbono na forma in natura, pré-tratada com peróxido de hidrogênio alcalino (PHA) e também reciclada (resíduo reutilizado após passar por uma etapa de fermentação e produção de celulase) para a produção de celulase utilizando o Trichoderma reesei CCT2768 através de uma fermentação em estado sólido (FES). Portanto, foi realizado o pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino (4,35%, pH 11,5). O resíduo in natura, pré-tratado e reciclado foram caracterizados quanto à constituição química e estrutura física (DRX, FTIR e MEV). Em seguida, os resíduos foram utilizados para a produção de celulases e xilanases por um período de fermentação de 72 horas através da FES. O extrato bruto produzido foi utilizado para determinar as atividades FPase, CMCase, xilanase e proteínas totais. Em seguida, misturas com variadas concentrações de alguns extratos enzimáticos obtidos foram utilizados para a realização de análises anteriormente citadas. Os resultados indicaram mudanças significativas na estrutura física e química dos resíduos, principalmente no resíduo pré-tratado e também no reciclado. A cristalinidade aumentou no resíduo pré-tratado para 47,52%, enquanto para o reciclado houve uma pequena diminuição para 39,87%. Os indutores que apresentaram maior eficiência na produção de celulase foram os resíduos pré-tratado com PHA e a mistura de 25% e 75% de resíduo pré-tratado e reciclado, respectivamente. Diante disso, a carnaúba mostra-se uma promissora fonte de carbono capaz de induzir a produção de enzimas celulolíticas e xilanolíticas por T. reesei CCT2768.
Produção de enzimas lignocelulolíticas e de bioetanol a partir de resíduos da palha de carnaúba (Copernicia prunifera) pré-tratados
(2017-12-19) Silva, Francinaldo Leite da; Santos, Everaldo Silvino dos; ; ; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; ; Rocha, Maria Valderez Ponte; ; Araújo, Nathalia Kelly de; ; Franco, Telma Teixeira;
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, o qual se caracteriza como uma fibra rica em celulose e, portanto, com um potencial para uso como fonte de carbono para a produção de enzimas celulolíticas e etanol. 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 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 National Renewable Energy Laboratory (NREL) e, fisicamente, por meio das análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR). Uma parte de cada resíduo foi utilizada para produção de enzimas por meio de Fermentação em Estado Sólido (FES), 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 Sacarificação e Simultânea Fermentação (SSF) com enzimas comerciais, 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 lignocelulósicos, 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 hidrólise enzimática, com enzimas comerciais, do resíduo da carnaúba submetido ao pré-tratamento AL, apresentou a 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 em um arranjo de biorrefinaria e microdestilaria.
Produção de etanol celulósico sob elevadas concentrações de polímeros à base de óxido de etileno
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-12) Nogueira, Cleitiane da Costa; Santos, Everaldo Silvino dos; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/1186888955341616; ; http://lattes.cnpq.br/4330639792072559; ; http://lattes.cnpq.br/8630679962860994; Dutra, Emmanuel Damilano; ; http://lattes.cnpq.br/0359600775598226; Silva, Francinaldo Leite da; ; http://lattes.cnpq.br/1239745530214820; Souza Filho, Pedro Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/3140602874903609; Franco, Telma Teixeira;
A conversão de resíduos agroindustriais como a casca de coco verde (CCV) e o sabugo de milho (SM) em etanol é uma alternativa promissora para o Brasil superar impasses industriais, econômicos e ambientais. Entretanto, a produção de etanol celulósico requer um aperfeiçoamento de suas principais etapas: o pré-tratamento, a hidrólise enzimática e a fermentação. Para isso, as pesquisas têm mostrado muitas possibilidades. Dentre elas, destacase o uso de polímeros como o polietileno glicol (PEG) e seus derivados como coadjuvantes nessas etapas, visto que, além de auxiliar beneficamente o pré-tratamento da biomassa, eles têm favorecido a atividade enzimática e aumentado a viabilidade e tolerância celular em meio fermentativo com inibidores. Assim, este trabalho avaliou como os tipos de polímeros e suas concentrações podem influenciar o desempenho de cada etapa. Para isso, utilizaram-se as biomassas CCV e SM (não tratada e pré-tratada em condições hidrotérmica, ácida e alcalina) e SigmaCell celulose, leveduras (Saccharomyces cerevisiae CAT-1 e Kluyveromyces marxianus) e polímeros (Triton X-100, Tween 80, PEG 400 a 4000 e EOPO 5800) em diferentes concentrações durante as etapas estudadas. Ainda, foram propostas estratégias fermentativas para integrar essas etapas com uso dos polímeros. Nas fermentações em meio inibitório, os polímeros polietilenoglicol (PEG) e etileno óxido-propileno óxido (EOPO) agiram como desintoxicantes, mantendo a viabilidade celular e a produção de etanol semelhante ao controle sem inibidor e polímero. Esse comportamento foi diretamente relacionado com a concentração do polímero até os valores 175 e 100 g.L-1 para o PEG 4000 e EOPO 5800, respectivamente. Na hidrólise enzimática simulada, o PEG e o EOPO aumentaram a atividade celulolítica e a liberação de açúcares fermentescíveis em ambiente rico em lignina. O PEG 400 permitiu utilizar os açúcares presentes no licor do pré-tratamento hidrotérmico pressurizado na sacarificação e fermentação simultâneas (SFS) com sucesso, aumentando o título etanólico de 6,43 g.L-1 (controle sem PEG) para 7,87 g.L-1. Em ambiente ácido, o PEG aumentou a deslignificação do sabugo durante o pré-tratamento. Entretanto, o efeito dos polímeros foi mais pronunciado com a CCV nas etapas subsequentes de hidrólise e fermentação, provavelmente devido ao alto teor de lignina dessa biomassa. Os resultados de SFS com licor e PEG 4000 para a CCV pré-tratada ácida e hidrotérmica foram respectivamente 8,8±0,8 g.L-1 e 9,3±1,2 g.L-1 de etanol, mas esses valores foram superados quando utilizado o coco não tratado (9,7±0,5 g.L-1). A SFS em batelada da CCV não tratada atingiu 89,8% de rendimento mássico de etanol, utilizando 175 g.L-1 de PEG 4000, 20 FPU.g-1 e 108 celúlas.mL-1 de S. cerevisiae CAT-1. A adição de PEG possibilitou operar a SFS em batelada alimentada utilizando até 30% (m/m) de carga de sólidos, 13,3 FPU.g-1 de carga enzimática e 1x108 celúlas.mL-1 de S. cerevisiae CAT-1, produzindo 35,1 g.L-1 de etanol em 48 h. Portanto, os resultados indicaram que o PEG em elevadas concentrações é uma alternativa para facilitar o processamento da CCV na indústria do etanol celulósico.
Production of lignocellulolytic enzymatic complex using pretreated carnauba straw as carbon source and application on sugarcane bagasse hydrolysis
(Springer Nature Switzerland, 2020-06-18) Santos, Everaldo Silvino dos; Silva, Francinaldo Leite da; Magalhães, Emilianny Rafaely Batista; Leitão, Ana Laura Oliveira de Sá
Lignocellulolytic enzymes have a great biotechnological potential. Their commercial exploitation has been considerably increased in recent years. However, its industrial application in the conversion of lignocellulosic biomass to biofuels depends on the development of more economical processes and technologies for the lignocellulolytic enzyme production. In this study, the improvement of cellulases and xylanases by Trichoderma reesei CCT-2768 production induced by pretreated carnauba straw with alkaline hydrogen peroxide (A-HP) was performed and its crude extract produced was applied in the enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse. Herein, three conditions were carried out consisting of changing solid loading, pretreatment time, and hydrogen peroxide concentration. The FPase, CMCase, xylanase, and β-glucosidase activities of produced crude extracts were measured. Pretreated carnauba straw had a higher production of total cellulase (2.4 U/g dry substrate) and xylanase (172 U/g dry substrate) enzymes. The low cellulases (8.0 U/g dry substrate) and high xylanase charges (544 U/g dry substrate) present in the produced extract and applied into pretreated sugarcane bagasse hydrolysis allowed a hydrolysis efficiency of 86.96%. The in situ lignocellulolytic enzyme production can represent a relevant advance in the future in overall cost reducing enzymatic hydrolysis process of lignocellulosic materials
Uso do resíduo industrial de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) para obtenção de produtos biotecnológicos
(2019-08-09) Jácome, Millena Cristiane de Medeiros Bezerra; Santos, Everaldo Silvino dos; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; ; ; ; Silva, Francinaldo Leite da; ; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; ; Araújo, Nathalia Kelly de; ; Júnior, Sérgio Dantas de Oliveira;
Atualmente, a busca pelo uso integral dos resíduos da biomassa vegetal, tem sido considerada necessária na atenção ao meio ambiente, bem como a redução de custos e a valorização dessas matérias-primas. Entre esses materiais estão os resíduos agroindustriais amplamente empregados para a obtenção de diversos produtos como o óleo, extratos, enzimas, entre outros. Este estudo investigou o uso do resíduo despolpado de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) que foi caracterizado, destacando-se o seu teor de óleo, e utilizando-o como substrato para a produção de enzimas (lipase e pectinases) por fermentação em estado sólido (FES) utilizando o fungo filamentoso Aspergillus niger IOC 4003. O resíduo de mangaba e seus extratos etanólicos foram avaliados quanto aos aspectos físico-químicos e bioativos, destacando-se principalmente, o teor de fenólicos totais e a capacidade antioxidante. Dentre as enzimas avaliadas, a poligalacturonase (PG) foi submetida à ensaios de estabilidade sob diferentes condições de temperatura e pH e aplicada na concentração de 1,0% no processo de clarificação do suco de mangaba. Destaca-se que o resíduo pós-fermentação foi usado para extração de lignina que foi aplicada na obtenção de biofilme de quitosana, avaliando-se a capacidade antioxidante destes bem como sua capacidade para aumentar a vida de prateleira do mamão papaia (Carica papaya) após o recobrimento. Os resultados mostraram que resíduo de mangaba possui atividade antioxidante com concentrações de compostos fenólicos totais de 564,1 ± 0,047 mg de equivalente de ácido gálico/g de óleo extraído e Atividade Antioxidante Total - TCA de 95,46 ± 1,58 mg de equivalente de ácido ascórbico/g de resíduo. Além disso, por FES foi possível produzir de lipases (50,11 ± 0,02 U/g), pectinases totais (0,45 ± 0,01 U/g) e poligalacturonases (76,32 ± 0,11 U/g). O extrato apresentou estabilidade à atividade de PG acima de 80% para temperaturas de 20 e 25 ° C, mantendo este nível de atividade por até 1 hora. No entanto, com redução significativa em temperaturas superiores a 40 °C. Em relação ao pH, a atividade da PG foi consideravelmente reduzida em pH alcalino e, em pH 4 e 5, a PG manteve sua atividade relativa acima de 50% por até 120 minutos. Quando aplicado com carga enzimática de 1,0 U/mL o extrato enzimático apresentou resultados satisfatórios no processo de clarificação do suco de mangaba permitindo uma redução de 34% na turbidez e 11% de viscosidade. Os biofilmes de quitosana a 2% adicionados com 0,1 % e 0,05% (m/m) de lignina alcalina apresentaram atividade antioxidante, com base na captura do radical DPPH. As frutas recobertas com as soluções filmogênicas tiveram suas vidas de prateleira aumentadas. Dessa forma, o resíduo de mangaba apresenta-se como matéria-prima de baixo custo e com potencial para a produção de produtos biotecnológicos de interesse para a sociedade.
Valorização do fruto de castanhola (terminalia catappa Linn) como fonte de bioativos e substrato para a produção de enzimas por fermentação em estado sólido (FES)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-24) Uchida, Viviane Hiromi; Santos, Everaldo Silvino dos; https://orcid.org/0000-0001-7384-1140; http://lattes.cnpq.br/4330639792072559; http://lattes.cnpq.br/3283668975701500; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; https://orcid.org/0000-0002-9532-3026; http://lattes.cnpq.br/1186888955341616; Silva, Francinaldo Leite da; Rios, Nathalia Saraiva; Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de; https://orcid.org/0000-0001-5113-4728; http://lattes.cnpq.br/4641007172823726
Os frutos de castanhola (Terminalia catappa Linn) são comestíveis mas não possuem valor comercial. Nesse contexto, o presente estudo investigou o potencial do fruto de castanhola para o desenvolvimento do extrato com propriedades bioativas visando inibir a enzima α-amilase e o encapsulamento por nanoemulsão. Além disso o fruto também foi utilizado como substrato para obtenção de pectinases e celulases a partir de fermentação em estado sólido (FES). Os extratos da polpa apresentaram valores de compostos fenólicos (2,984 mg/g ± 0,38), flavonóides (1,644 mg/g ± 0,21), flavonóis (0,123 mg/g ± 0,001) e antocianinas totais (0,505 mg/g ± 0,09) e a inibição da enzima α-amilase alcançou 100% com extrato concentrado. Para o encapsulamento por nanoemulsões, utilizando água destilada como fase aquosa, Crodamol OQ-LQ como a fase oleosa e Tween 80 como emulsificante, verificou-se a formação de sistemas emulsionados com gotículas na faixa entre 41,1 nm e 68,9 nm. Nos experimentos de FES, os melhores valores encontrados no processo de fermentação para a poligalacturonase (PG) e pectina liases (PMGL) foram de 32,61 U/g (30 °C, pH 8,0 e 80% de umidade) e 189,91 U/g (30 °C, pH 4,0 e 80 % de umidade), respectivamente. Usando análise multivariada, foi possível observar que os efeitos de pH e as interações de temperatura-pH e temperatura-umidade foram significativas para as respostas de PG. Por sua vez, os efeitos de umidade e a interação temperatura-pH foram significativos para a PMGL. Os extratos enzimáticos de PG e PMGL se mantiveram estáveis nas temperaturas entre 30 a 70 °C, porém ambas as enzimas se mostraram sensíveis à alterações de pH. O resíduo da semente da castanhola, após pré-tratamento, apresentou elevado conteúdo de celulose após pré-tratamento (22 %), com produção de CMCase e FPase de 13,2 U/g e 0,232 U/g respectivamente. Os extratos enzimáticos obtiveram melhor desempenho em pHs neutros e em temperaturas acima de 50 °C a atividade enzimática diminuiu para 37,18 % e 18,48 % respectivamente.
Valorization of an agroextractive residue—Carnauba straw—for the production of bioethanol by simultaneous saccharification and fermentation (SSF)
(Elsevier, 2018-11) Santos, Everaldo Silvino dos; Silva, Francinaldo Leite da; Campos, Alan de Oliveira; Santos, Davi Alves dos; Magalhaes, Emilianny Rafaely Batista; Macedo, Gorete Ribeiro de
In this study, the use of carnauba straw residue to produce cellulosic ethanol by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) with three industrial yeasts was investigated. Hydrothermal (HT), alkaline (AL), and acidealkaline (AA) pretreatments were carried out on the residues, and the efficiency of the enzymatic hydrolysis of these residues was evaluated. The SSF was performed using Saccharomyces cerevisiae UFLA CA11, Saccharomyces cerevisiae CAT-1, and Kluyveromyces marxianus ATCC-36907 at 35, 40, and 45 C. The AL pretreatment resulted in the best removal of lignin and hemicellulose. In addition, enzymatic hydrolysis of the dry residue treated with AL converted 64.43% of the lignocel-lulosic biomass to sugars. SSF of the AL-pretreated residue using Kluyveromyces marxianus ATCC-36907 cultivated at 45 C produced 7.53 g/L ethanol

SIGAA

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