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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Bioprocessamento de resíduo agroindustrial e madeireiro da Amazônia via fermentação em estado sólido utilizando Ganoderma spp. para a produção de enzimas lignocelulolíticas
Other Titles: Bioprocessing of agro-industrial and wood residues from the Amazonas via solid state fermentation using Ganoderma spp. for the production of lignocellulolytic enzymes
???metadata.dc.creator???: Vasconcelos, Aldenora dos Santos 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Sales-Campos, Ceci
First advisor-co: Chevreuil, Larissa Ramos
Second Advisor-co: Oliveira Junior, Sérgio Dantas de
???metadata.dc.contributor.referee1???: Rosa, Leticia Osório da
???metadata.dc.contributor.referee2???: Carmo, Edson Junior do
???metadata.dc.description.resumo???: Espécies de Ganoderma são relatadas por produzirem enzimas lignocelulolíticas. Essas enzimas possuem alto valor agregado, e sua obtenção pode ser através do cultivo sólido de cogumelos em resíduos lignocelulósicos. Neste sentido, esse trabalho teve como objetivo avaliar a produção de enzimas lignocelulolíticas produzidas por Ganoderma lucidum e G. tropicum em fermentação sólida utilizando sementes de açaí (Euterpe sp.) e serragem de marupá (Simarouba amara Aublet). Os resíduos antes e após o processo fermentativo foram caracterizados quanto à composição centesimal, macro e micronutrientes, bem como modificações estruturais. As enzimas foram extraídas em água destilada (ligninases) e em tampão 0,1 M acetato de sódio (pH 5,0) (celulases) a cada 2 dias, em um período total de 30 dias. A estabilidade enzimática foi avaliada frente às variações de pH e temperatura, e na presença de íons metálicos. Após a fermentação dos fungos, de modo geral, observou-se aumento no teor de proteínas e carboidratos disponíveis e, redução de lipídios e fibras, assim como sinais de degradação da fibra lignocelulósica, principalmente no resíduo à base de marupá após fermentação de G. tropicum. Sementes de açaí foi o substrato mais eficiente na indução da síntese enzimática. A maior atividade de carboximetilcelulases (CMCases) foi observada no 14° dia de fermentação de G. tropicum (2,37 U/g) e no 8° dia para G. lucidum (1,92 U/g), quando cultivados em açaí. Ao passo que em marupá, as atividades máximas de CMCases foram observadas no 12° dia de fermentação, tanto para G. tropicum (1,42 U/g), quanto para G. lucidum (0,48 U/g). Os picos de atividade de FPases (celulases totais), na fermentação em açaí, foram de 0,04 U/g para G. tropicum e 0,21 U/g para G. lucidum, enquanto em marupá, as máximas atividade foram de 0,09 U/g para G. tropicum e 0,15 U/g para G. lucidum. Quanto às lacases, as fermentaçãoes em açaí exibiram atividade máxima no 8° dia, com valores de 29 U/mL para G. tropicum e 128 U/mL para G. lucidum. Em contrapartida, no substrato à base de marupá, a atividade máxima de lacase observada no 8° dia de fermentação de G. lucidum (23 U/mL) e 16° dia para G. tropicum (7 U/mL). No substrato à base de açaí, as maiores concentrações de peroxidases totais foram observadas no 12° dia para G. tropicum (37 U/mL) e G. lucidum (78 U/mL), ao passo que em marupá, as atividades máximas foram verificadas no 16° dia de fermentação de G. tropicum (12 U/mL) e 8° dia para G. lucidum (25 U/mL). A temperatura ótima de atividade de CMCases variou entre 30, 50 e 60 °C, enquanto para FPases foi em torno de 30 e 70 °C. As lacases demonstraram maior estabilidade até uma temperatura média de 50 °C, em relação às celulases. CMCases obtidas da fermentação em serragem de marupá foram estáveis à íons, enquanto FPases foram fortemente inibidas. G. tropicum produziu ligninases mais estáveis à íons. As enzimas ligninolíticas foram estáveis em diferentes faixas de pH. No geral, ambos os resíduos foram bons indutores da síntese de enzimas lignocelulolíticas por G. lucidum e G. tropicum, com destaque para as sementes de açaí.
Abstract: Ganoderma species are reported to produce lignocellulolytic enzymes. These enzymes have high added value and can be obtained through solid mushroom cultivation in lignocellulosic residues. In this sense, this work aimed to evaluate the production of lignocellulolytic enzymes produced by Ganoderma lucidum and G. tropicum in solid fermentation using açaí seeds (Euterpe sp.) and marupá sawdust (Simarouba amara Aublet). The residues before and after the fermentation process were characterized in terms of proximate composition, macro and micronutrients, as well as structural changes. The enzymes were extracted in distilled water (ligninases) and in 0.1 M sodium acetate buffer (pH 5.0) (cellulases) every 2 days, for a total period of 30 days. Enzyme stability was evaluated against variations in pH and temperature, and in the presence of metal ions. After the fermentation of the fungi, in general, there was an increase in the content of proteins and available carbohydrates and a reduction of lipids and fibers, as well as signs of degradation of lignocellulosic fiber, mainly in the marupá-based residue after fermentation of G. tropicum. Acai seeds were the most efficient substrate in inducing enzyme synthesis. The highest activity of carboxymethylcellulases (CMCases) was observed on the 14th day of fermentation for G. tropicum (2.37 U/g) and on the 8th day for G. lucidum (1.92 U/g), when cultivated in açaí. While in marupá, the maximum activities of CMCases were observed on the 12th day of fermentation, both for G. tropicum (1.42 U/g) and for G. lucidum (0.48 U/g). The peaks of activity of FPases (total cellulases), in the fermentation in açaí, were of 0.04 U/g for G. tropicum and 0.21 U/g for G. lucidum, while in marupá, the maximum activity was of 0 .09 U/g for G. tropicum and 0.15 U/g for G. lucidum. As for laccases, fermentations in açaí showed maximum activity on the 8th day, with values of 29 U/mL for G. tropicum and 128 U/mL for G. lucidum. In contrast, in the marupá-based substrate, the maximum laccase activity was observed on the 8th day of fermentation for G. lucidum (23 U/mL) and on the 16th day for G. tropicum (7 U/mL). In the açaí based substrate, the highest concentrations of total peroxidases were observed on the 12th day for G. tropicum (37 U/mL) and G. lucidum (78 U/mL), while in marupá, the maximum activities were verified on the 16th day of fermentation for G. tropicum (12 U/mL) and on the 8th day for G. lucidum (25 U/mL). The optimal temperature for CMCases activity ranged between 30, 50 and 60 °C, while for FPases it was around 30 and 70 °C. Laccases showed greater stability up to an average temperature of 50 °C, compared to cellulases. CMCases obtained from fermentation in marupá sawdust were stable to ions, while FPases were strongly inhibited. G. tropicum produced more ion-stable ligninases. Ligninolytic enzymes were stable in different pH ranges. In general, both residues were good inducers of the synthesis of lignocellulolytic enzymes by G. lucidum and G. tropicum, with emphasis on açaí seeds.
Keywords: Cogumelos
Biomassa vegetal
Resíduos agrícolas - Amazônia
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS BIOLOGICAS
???metadata.dc.subject.user???: Cogumelos medicinais
Hidrolases
Ligninases
Lignocelulose
Biomassa vegetal
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Biológicas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Citation: VASCONCELOS, Aldenora dos Santos. Bioprocessamento de resíduo agroindustrial e madeireiro da Amazônia via fermentação em estado sólido utilizando Ganoderma spp. para a produção de enzimas lignocelulolíticas. 2022. 171 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9139
Issue Date: 15-Aug-2022
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