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Tipo: Dissertação
Título: Xilanases de Trichoderma piluliferum e Trichoderma viride: produção, caracterização bioquímica e aplicações industriais
Autor(es): Costa, Ana Carolina da
Primeiro Orientador: Leite, Rodrigo Simões Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee1: Fonseca, Gustavo Graciano
metadata.dc.contributor.referee2: Gandra, Jefferson Rodrigues
Resumo: A necessidade do uso da tecnologia enzimática para bioconversão de compostos lignocelulósicos impulsiona pesquisas para reduzir custos e viabilizar o desenvolvimento de diversos produtos e serviços biotecnológicos. O Cultivo em Estado Sólido de microrganismos é uma alternativa de baixo custo que permite empregar resíduos agroindustriais como substrato para produção de enzimas. Este trabalho teve como objeto de estudo as xilanases, enzimas do complexo hemicelulolítico que auxiliam a degradação da parede celular vegetal. Visamos otimizar a produção de xilanase por Cultivo em Estado Sólido de duas linhagens de Trichoderma spp. isoladas do Pantanal sul-mato-grossense, caracterizar as enzimas produzidas e avaliar seu potencial para aplicação em dietas de bovinos. Os parâmetros de cultivo avaliados foram: o uso de diferentes resíduos agroindustriais como substrato (farelo de trigo, farelo de soja, casca de arroz, bagaço de cana, palha de milho e sabugo de milho), umidade inicial do meio de cultivo (de 50 a 80%) e tempo de cultivo (de 24 a 120 horas). As enzimas foram caracterizadas quanto ao efeito de pH e temperatura sobre sua função catalítica. Os extratos obtidos da otimização dos parâmetros de cultivo foram avaliados quanto ao potencial catalítico e digestibilidade in vitro de diferentes forragens. O fungo T. piluliferum teve melhor produção da enzima xilanase, cerca de 301,8 U g -1 (30,18 U mL -1 ), quando cultivado em farelo de trigo, com 75% de umidade, por 96 horas. O pH ótimo da enzima produzida por T. piluliferum foi 4,5, obtendo como temperatura ótima 50°C. A enzima foi estável em uma faixa de pH que variou de 3,0 a 10,0 e manteve-se estável por uma hora a 40°C. Para o fungo T. viride os melhores parâmetros de cultivo foram: farelo de trigo como substrato, 65 e 70% de umidade inicial e tempo de cultivo de 48 horas. A xilanase produzida por esse fungo apresentou pH ótimo de 6,0, temperatura ótima de 45°C e foi estável a faixa de pH que variou de 3,0 a 10,0, mantendo sua atividade após uma hora à 40°C. Ambos os extratos enzimáticos produzidos foram eficazes no aumento da digestibilidade de forragens: Feno Tifton 185, silagem de cana e silagem de milho. O uso de enzimas xilanases produzidas neste trabalho como aditivos alimentares para bovinos pode trazer benefícios a nutrição animal. As xilanases presentes nos extratos enzimáticos se mostraram promissoras para produção de xilooligossacarídeos. Os extratos enzimáticos produzidos apresentaram baixa atividade de celulases, indicando também potencial para aplicação em processos de biobranqueamento da polpa de celulose em indústrias de papel e celulose.
Abstract: The need for the use of enzyme technology for bioconversion of lignocellulosic compounds boosts researches to cheapen and facilitate the development of several biotechnological products and services. Solid State Cultivation of microorganisms is a low-cost alternative that allows us to use agro-industrial by-products as a substrate for the enzymes production. In this study we investigated the xylanase, enzyme of the hemicellulolytic complex which assist the degradation of plant cell wall. We aimed to optimize the production of xylanase by solid state cultivation by two strains of Trichoderma spp. isolated from the Pantanal/MS, the characterization of the enzymes produced was investigated and we evaluated its potential for use in cattle diets. The parameters of cultivation evaluated was: the use of different by-products as a substrate (wheat bran, soy bran, rice peel, sugarcane bagasse, corn straw and corn cob), initial moisture content of the medium (50-80%) and cultivation time (from 24 to 120 hours). The enzymes were characterized about the pH effect and temperature effect on its catalytic funtion. The extracts obtained from the optimization of culture parameters were evaluated for the catalytic potential. The fungus T. piluliferum had better production of xylanase enzyme, about 301.8 U g -1 (30.18 U mL -1 ), when grown on wheat bran, with 75% moisture for 96 hours. The optimum pH of the enzyme produced by T. piluliferum was 4.5, obtaining as the optimum temperature 50°C. The enzyme was stable at a pH range which ranged from 3.0 to 10,0 and it remained stable for 1 hour at 40°C. The best culture parameters for the cultivation of T. viride were: wheat bran as substrate, 65 and 70% initial moisture content and 48 hours cultivation. The xylanase produced by this fungus had 6.0 as pH optimum and 45°C as optimum temperature, the enzymes was stable at pH range which ranged from 3.0 to 10,0 keeping its activity after 1 hour at 40°C. Both enzyme extracts produced were effective in increasing feed digestibility of: Tifton Hay 185, sugarcane and corn silage. The use of xylanase enzymes produced in this work as feed additives for cattle can benefit animal nutrition. The xylanases present in the enzyme extract proved promising for production xilooligossacarídeos. The enzyme extracts showed low cellulase activity, which indicates potential for application in biobleaching processes of cellulose pulp in the pulp and paper industries.
Palavras-chave: Fermentação em estado sólido
Solid state fermentation
Digestibilidade
Digestibility
Hemicelulose
Hemicellulose
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais
metadata.dc.publisher.program: Programa de pós-graduação em Biologia Geral/Bioprospecção
Citação: COSTA, Ana Carolina da. Xilanases de Trichoderma piluliferum e Trichoderma viride: produção, caracterização bioquímica e aplicações industriais. 2016. Dissertação (Mestrado em Biologia Geral/Bioprospecção) – Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/2006
Data do documento: 26-Ago-2016
Aparece nas coleções:Mestrado em Biologia Geral/Bioprospecção

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