Banca de DEFESA: JÉSSICA RENALY FERNANDES MORAIS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : JÉSSICA RENALY FERNANDES MORAIS
DATA : 28/05/2024
HORA: 14:00
LOCAL: Via Google Meet
TÍTULO:

PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DE AGREGADOS ENZIMÁTICOS RETICULADOS E MAGNÉTICOS (CLEAs e mCLEAS) USANDO COQUETÉIS CELULOLÍTICOS COMERCIAIS PARA HIDRÓLISE DA FIBRA DE COCO VERDE

PALAVRAS-CHAVES:

 Imobilização; CLEAs; coquetéis celulolíticos; nanopartículas magnéticas.

PÁGINAS: 90
RESUMO:

 

As enzimas são responsáveis pela catálise de reações importantes em processos biotecnológicos. No entanto, para apresentarem rentabilidade industrial, as enzimas precisam permitir fácil manuseio, reutilização e estabilidade operacional. Uma forma de assegurar a eficiência e essas características às enzimas é através da técnica de imobilização. A estratégia dos agregados enzimáticos reticulados (CLEAs) é particularmente interessante, pois, permite o contato direto da enzima com o substrato, devido à ausência de suportes sólidos no processo de imobilização ou através do uso de suportes não porosos, como nanopartículas magnéticas, para a formação de CLEAs magnéticos (mCLEAs). Dentre as enzimas industrias, os coquetéis celulolíticos são um conjunto de celulases capazes de hidrolisar celulose isolada ou a celulose presente na biomassa convertendo-a em glicose, produto de interesse para produção de etanol. Neste contexto, a fibra de coco verde é uma biomassa lignocelulósica que, após o consumo da água de coco, a quantidade de resíduos que é gerada apresenta um percentual de quase 70% do total da fruta. Desta forma, o presente trabalho tem o objetivo de produzir CLEAs a partir de coquetéis celulolíticos comerciais (Celluclast e Cellic C Tec 2) e aplica-los na hidrólise da fibra de coco verde pré-tratada, dando destinação a um resíduo típico das praias do Nordeste para a produção de um produto de valor agregado, a glicose. Incialmente, diferentes soluções de precipitação foram estudadas, como o etanol (ET) (99,5 %), acetona (AC) (P.A.) e solução saturada de sulfato de amônio (SA), com a utilização de glutaraldeído (GA) 2,5 - 5 % (v/v) na etapa de reticulação e nanopartículas magnéticas recobertas com Aminopropiltrietoxisilano (APTES) para produção dos CLEAs e mCLEAs. Além disso, foi avaliado a adição da proteína Albumina Sérica Bovina (BSA) no processo de imobilização dos coquetéis celulolíticos. Com os biocatalisadores obtidos, foi realizada a avaliação a partir dos parâmetros de imobilização, como o rendimento de precipitação e a atividade recuperada dos agentes precipitantes, assim como a capacidade catalítica dos CLEAs e mCLEAs utilizando diferentes substratos Carboximetilcelulose (CMC) e Papel de filtro (FP) que permitem a obtenção das atividades das endo-celulases (CMCase) e totais (FPase), respectivamente. Os agentes precipitantes que se mostraram mais eficientes foram o etanol e a acetona. As atividades recuperadas usando o etanol foram de 27,25 ± 1,67 % (usando CMC como substrato) e 120,59 ± 14,63 % (usando FP como substrato) para o coquetel Celluclast e 41,96 ± 3,66 % (usando CMC como substrato) e 14,29 ± 2,01 % (usando FP como substrato) para o coquetél Cellic CTec 2. Já usando a acetona, as atividades recuperadas foram de 34,24 ± 1,45 % (usando CMC como substrato) e 77,66 ± 7,83 (usando FP como substrato) com o coquetel Celluclast e 38,59 ± 3,21 % (usando CMC como substrato) e 55,41 ± 12,61 % (usando FP como substrato) para o coquetel Cellic CTec 2. A partir da avaliação da atividade enzimática dos CLEAs com a adição da proteína BSA na etapa de precipitação, foi possível definir a acetona como sendo o melhor agente precipitante. Os CLEAs precipitados com acetona e com BSA alcançaram os melhores resultados de atividade, sendo 287,27 ± 42,59 U/g (atividade de CMCase) e 0,035 ± 2,059 U/g (atividade de FPase) para a Celluclast e 425,37 ± 48,11 U/g (atividade de CMCase) e 1,54 ± 1,10 U/g (atividade de FPase) para a Celic CTec 2. Para facilitar o processo de separação e prevendo uma futura utilização em ambiente industrial, adicionou-se nanopartículas magnéticas recobertas com APTES na etapa de precipitação, produzindo os CLEAs magnéticos (mCLEAs). Os mCLEAs que apresentaram melhores resultados foram os produzidos com a enzima Celluclast e usando BSA como aditivo (biocatalisador mCLEA-Celluclast-AC-BSA-GA 5 %), apresentando atividades de 149,65 ± 2,65 U/g (atividade de CMCase) e 5,30 ± 1,75 U/g (atividade de FPase). O biocatalisador mCLEA-Celluclast-AC-BSA-GA 5,0 % apresentou excelente estabilidade térmica, mantendo 58 % da sua atividade após 72 horas a 70 ºC, além disso, as ligações covalentes desse biocatalisador foram confirmadas após o ensaio de eletroforese SDS-Page. O biocatalisador m-CLEA-Celluclast-AC-BSA-GA 2,5 % apresentou potencial de hidrólise da fibra de coco verde pré-tratada e da celulose isolada, resultando em 5,01 ± 0,16 g/L e 9,60 ± 0,57 g/L de glicose, respectivamente.  A partir dos dados apresentados, pode-se afirmar que foram produzidos biocatalisadores ativos e estáveis usando os substratos modelo (CMC e FP), no entanto, a reação de hidrólise de substratos insolúveis, como a fibra de coco verde pré-tratada, ainda deve ser otimizada em etapas futuras, visando à produção de etanol de 2G.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1346198 - EVERALDO SILVINO DOS SANTOS
Interno - 3304882 - CARLOS EDUARDO DE ARAÚJO PADILHA
Interna - 3214434 - NATHALIA SARAIVA RIOS
Externa à Instituição - LUCIANA ROCHA BARROS GONÇALVES - UFC
Externa à Instituição - PETRÚCIA KARINE SANTOS DE BRITO BEZERRA - IFRN