00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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dc.contributor.advisor1Pereira, Hugo Juarez Vieira-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3682743268696668pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Franco, Marcelo-
dc.contributor.referee1Silva, Carlos Eduardo de Farias-
dc.contributor.referee2Machado, Sonia Salgueiro-
dc.contributor.referee3Gomes, Fancis Soares-
dc.contributor.referee4Nascimento, Ruth Rufino do-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7975227032836139pt_BR
dc.creatorGomes, Marta Maria Oliveira dos Santos-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5925280745485828pt_BR
dc.date.accessioned2025-05-08T14:29:46Z-
dc.date.available2025-05-08-
dc.date.available2025-05-08T14:29:46Z-
dc.date.issued2024-07-19-
dc.identifier.citationGOMES, Marta Maria Oliveira dos Santos. Produção de açúcares fermentáveis para produção de etanol de segunda geração utilizando endoglucanases de fungo filamentoso. 2025. 122 f. Tese (Doutorado em Química e Biotecnologia) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16151-
dc.description.abstractThe growing global demand for ethanol necessitates the development of secondgeneration technologies to avoid supply limitations and competition for land use in energy production. A promising alternative is the production of ethanol from lignocellulosic biomass, found in agro-industrial residues and renewable sources. This study explored the production of endoglucanases through solid-state fermentation using the fungus Penicillium roqueforti ATCC 10110 and lignocellulosic residues such as sugarcane bagasse (SCB), coconut shell (CC), pineapple crown (PC), and wheat bran (WB) as substrates. The crude enzymatic extract was characterized by evaluating its thermostability, stability at different pH levels, and activity in the presence of metals and organic solvents. The enzyme was applied in the saccharification of SCB, CC, WB, cocoa fruit husk (CFH), and cocoa seed shell (CSS), with scanning electron microscopy confirming the efficiency of the process. The optimization of factors influencing saccharification was carried out using the Box-Behnken experimental design, identifying optimal conditions of 6 hours of incubation, 15% substrate, and 440 U/mL enzyme concentration, resulting in 253.19 mg/g of reducing sugars. As an alternative, the enzymatic extract was immobilized on activated carbons derived from cocoa shell and treated with solid-state fermentation using Penicillium roqueforti (CAPr), Aspergillus niger (CAAn), and a control (CAC). Enzyme adsorption was confirmed by scanning electron microscopy, and the characterization indicated that the immobilized enzyme exhibited a broader activity range at 80°C and pH 2 to 13, maintaining 80% activity after 120 days. The immobilized enzyme retained relative activity of 30%, 33%, and 32% after five cycles for CAPr, CAAn, and CAC, respectively. The efficiency of pre-treating SCB and Sargassum vulgare (SVU) with diluted acid before applying the enzymatic extract was also evaluated. The analysis demonstrated that SCB has a high hemicellulose content, while SVU has less than 3% lignin, favoring its use without prior treatment. Characterizations by FTIR and XRD confirmed the effects of the pretreatment, and HPLC identified the types of sugars produced. These results highlight the potential of the obtained endoglucanase for industrial application.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química e Biotecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAçucares fermentáveis – Produçãopt_BR
dc.subjectEtanol de segunda geraçãopt_BR
dc.subjectEndoglucanasespt_BR
dc.subjectFermentação em estado sólidopt_BR
dc.subjectAdsorçãopt_BR
dc.subjectPré-tratamento ácidopt_BR
dc.subjectEnzimaspt_BR
dc.subjectBox-Benhkenpt_BR
dc.subjectAplicações biotecnológicaspt_BR
dc.subjectPré-tratamento ácidopt_BR
dc.subjectImobilização enzimáticapt_BR
dc.subjectEnzymespt_BR
dc.subjectBox-Benhkenpt_BR
dc.subjectBiotechnological applicationspt_BR
dc.subjectAcid pretreatmentpt_BR
dc.subjectEnzyme immobilizationpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICApt_BR
dc.titleProdução de açúcares fermentáveis para produção de etanol de segunda geração utilizando endoglucanases de fungo filamentosopt_BR
dc.title.alternativeProduction of fermentable sugars for second generation ethanol production using filamentous fungal endoglucanasespt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.description.resumoA crescente demanda global por etanol exige o desenvolvimento de tecnologias de segunda geração para evitar limitações na oferta e concorrência pelo uso da terra na produção de energia. Uma alternativa promissora é a produção de etanol a partir de biomassa lignocelulósica, presente em resíduos agroindustriais e fontes renováveis. Este estudo explorou a produção de endoglucanases por fermentação em estado sólido, utilizando o fungo Penicillium roqueforti ATCC 10110 e resíduos lignocelulósicos como bagaço de cana-de-açúcar (BCA), casca de coco (CC), coroa de abacaxi (CA) e farelo de trigo (FT) como substratos. A caracterização do extrato bruto enzimático incluiu a avaliação da termoestabilidade, estabilidade em diferentes pHs, atividade na presença de metais e solventes orgânicos, halotolerância e estabilidade de armazenamento. A enzima endoglucanase obtida foi aplicada na sacarificação de BCA, CC, FT, casca de fruto de cacau (CFC) e casca de semente de cacau (CSC), confirmando a eficiência do processo por microscopia eletrônica de varredura. A otimização dos fatores que influenciam a sacarificação foi realizada através do planejamento experimental Box-Behnken, identificando como condições ótimas 6 horas de incubação, 15% de substrato e 440 U/mL de concentração enzimática, resultando em 253,19 mg/g de açúcares redutores. Como alternativa, o extrato enzimático foi imobilizado em carvões ativos derivados da casca do cacau e tratados com fermentação em estado sólido utilizando Penicillium roqueforti (CAPr), Aspergillus niger (CAAn) e controle (CAC). A adsorção da enzima foi confirmada por microscopia eletrônica de varredura, e a caracterização indicou que a enzima imobilizada apresentou maior faixa de atividade a 80°C e pH 2 a 13, com 80% de atividade mantida após 120 dias. A enzima imobilizada manteve atividade relativa de 30%, 33% e 32% após cinco ciclos para CAPr, CAAn e CAC, respectivamente. Foi avaliada a eficiência do pré-tratamento de BCA e Sargassum vulgare (SVU) com ácido sulfúrico diluído antes da aplicação do extrato enzimático na sacarificação. A análise demonstrou que o BCA possui alto teor de hemicelulose e o SVU menos de 3% de lignina, favorecendo o uso deste sem tratamento prévio. Caracterizações via FTIR e XRD confirmaram os efeitos do pré-tratamento, e o HPLC identificou os tipos de açúcares produzidos. Esses resultados destacam o potencial da endoglucanase obtida para aplicação industrial.pt_BR
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