Efeito da adsorção e filtração na produção de celulases e xilanases
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Data
2015-10-01Orientador
Dillon, Aldo José Pinheiro
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A produção de enzimas do complexo celulases e de xilanases se destaca no cenário mundial, pois estas são importantes para a geração de biocombustíveis, resinas, álcoois, xilitol, sorbitol, e para a indústria de detergentes e ração animal e processos de biobranqueamento, extração de óleos, pigmentos e essências a partir de biomassa lignocelulósica. A secreção e produção destas enzimas são afetadas pela repressão catabólica, devido à presença da glicose liberada. O objetivo do presente estudo foi verificar o efeito sobre a produção enzimática de Penicillium echinulatum de metabólitos e açúcares durante o cultivo submerso. As estratégias utilizadas para a remoção de substâncias do meio de cultivo incluíram filtração e uso de pellets com adsorventes e uso de filmes adsorventes. O preparo de membranas de suporte cerâmico e polimérico, impregnadas com os polímeros poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) e poliamida (PA), foi realizado por inversão de fases, sendo que a membrana cerâmica impregnada com solução 10% (m/v) de PVDF (C1) reteve 88% da proteínas totais da solução enzimática. A remoção de 10 ou 20% do permeado durante a filtração com membranas planas, em períodos de tempo entre 8h e 24h, resultou em aumento da atividade de β- glicosidase e endoglicanase em frascos Erlenmeyer. Com relação à atividade de xilanases, os títulos observados no 4º dia foram entre 40% e 30% superiores quando houve a filtração em 42 e 44 h, respectivamente. Quando adsorventes foram utilizados em biorreator, a atividade de endoglicanase, CBH e xilanase apresentaram um aumento de 50%, 43% e 12%, respectivamente, em meio concentrado utilizando carvão ativado quando comparado ao padrão. Os ensaios com membranas de nanofiltração permitiram retenção de 95% das enzimas do complexo e, quando utilizadas na remoção de 10% e 20% da fase líquida em frascos, resultaram em aumento na atividade enzimática. Os ensaios 18/20, 24/10, 24/20, 44/10 e 44/20 (tempo de processo, em horas, em que foi feita a filtração / volume percentual de permeado removido) apresentaram, em média, em 72 h, um incremento de 33% na atividade de endoglicanase, enquanto o ensaio 44/20, em 96h, apresentou atividade superior a 40% do padrão. Para os cultivos com Trichoderma reesei Rut C30, os ensaios com filtração de 10 % do volume dos frascos, em 12 h e 20 h apresentaram aumento da atividade de FPA, em 60 h de cultivo, de 15% e 11%, respectivamente. Nos mesmos ensaios, a atividade de endoglicanase apresentou incremento de 40,7% e 52,2%, respectivamente, demonstrando o efeito positivo da remoção de 10% de permeado sobre a produção enzimática. Já para FPA, o aumento representou 15% e 11 % para as mesmas condições