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Tipo: TCC
Título : Imobilização de celulase comercial de Trichoderma reesei em nanopartículas magnéticas mistas visando a aplicação na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar
Autor : Morais, Eva Gomes
Tutor: Gonçalves, Luciana Rocha Barros
Co-asesor: Rios, Nathalia Saraiva
Palabras clave en portugués brasileño: Celulase;Nanopartículas magnéticas;Reciclo enzimático;Hidrólise enzimática
Palabras clave en inglés: Celulase;Magnetic nanoparticles;Enzyme recycling;Enzymatic hydrolysis
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Fecha de publicación : 2017
Citación : MORAIS, Eva Gomes. Imobilização de celulase comercial de Trichoderma reesei em nanopartículas magnéticas mistas visando a aplicação na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. 2017. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Biotecnologia) — Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Resumen en portugués brasileño: Técnicas de reciclo enzimático têm se mostrado um grande atrativo para diminuição dos custos de produção de bioetanol de segunda geração. O reciclo enzimático ao final do processo de hidrólise da biomassa deve ser conduzido de forma a garantir a fácil recuperação do biocatalisador e a manutenção de sua eficiência catalítica e estabilidade operacional. Nesse cenário, a aplicação de nanopartículas magnéticas (NPMs) como suporte para imobilização de enzimas tem sido bastante estudada devido às seguintes características das NPMs: rápida recuperação enzimática pela simples aplicação de um campo magnético externo; capacidade de imobilização de grandes quantidades de proteína devido sua elevada área superficial; e baixos custos de obtenção dependendo do tipo de síntese da nanopartícula. Neste trabalho, avaliou-se o uso de nanopartículas magnéticas mistas Ni-Zn como suporte de imobilização de celulase comercial de Trichoderma reesei. Adotou-se o método de co-precipitação para sintetizar nanopartículas do tipo ferritas, e a estratégia de funcionalização da superfície das NPMs com 3-aminopropiltrietoxilano. Uma vez funcionalizadas e, as nanopartículas magnéticas mistas foram ativadas na presença de glutaraldeído (NPM-APTES-GA), possibilitando que a imobilização ocorresse por meio de ligação covalente entre enzima e suporte. Nanopartículas ativadas na presença de 25% de glutaraldeído obtiveram rendimento de imobilização em torno de 85%, e a atividade do derivado de 6,71 U/g. Ensaios de hidrólise de bagaço de cana-deaçúcar resultaram em 15,6% de celulose e hemicelulose celulose a açúcares redutores. Portanto, a avaliação dos parâmetros de imobilização e os resultados de hidrólise enzimática demonstraram que celulase de T reesei foi covalentemente imobilizada a NPMs mistas, e que o biocatalisador proposto possui potencial promissor para uso na hidrólise de materiais lignocelulósicos.
Abstract: Enzyme recycling techniques have been shown to be a great attraction in lowering the production costs of second generation bioethanol. The enzymatic recycle at the end of the biomass hydrolysis process should be conducted in a manner that ensures easy recovery of the biocatalyst and the maintenance of its catalytic efficiency and operational stability. In this scenario, the application of magnetic nanoparticles (MNPs) as support for enzyme immobilization has been extensily studied becaues of the following MNPs' carachteristics: rapid enzymatic recovery by the simple application of an external magnetic field; ability of loading large amounts of protein due to their high surface area; and low fabrication costs depending on the type of nanoparticle synthesis. In this work, the use of Ni-Zn mixed magnetic nanoparticles as a support of commercial cellulase immobilization of Trichoderma reesei was evaluated. The co-precipitation method was used to synthesize nanoferrites, and the surface functionalization was conducted in the presence of 3-aminopropyltriethoxylan. Once functionalized, the mixed magnetic nanoparticles were activated with glutaraldehyde (MNP-APTES-GA), allowing the immobilization to occur through covalent attachment of the enzyme in the support. Activated nanoparticles in the presence of 25% of glutaraldehyde obtained immobilization yield of about 85%, and immobilized enzyme activity of 6.71 U/g. Pre-treated sugarcane bagasse hydrolysis assays resulted in 15.6% conversion of celulose and hemicelulose to reducing sugars. Therefore, evaluating the immobilization parameters and the enzymatic hydrolysis results, it was demonstrated that T. reesei cellulase was covalently immobilized to mixed MNPs and that the proposed biocatalyst has a promising potential for application in lignocellulosic materials hydrolysis.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85438
Lattes del autor: https://lattes.cnpq.br/0173565202681341
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0003-0012-8971
Lattes del tutor: https://lattes.cnpq.br/2577657690021566
ORCID del co-asesor: https://orcid.org/0000-0002-5104-1123
Lattes del co-asesor: https://lattes.cnpq.br/1800467263737484
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: BIOTECNOLOGIA - Monografias

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