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Tese

Caracterização estrutural das hemiceluloses de paredes celulares de cana-de-açúcar (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: CRIVELLARI, AUGUSTO CESAR - IB
  • Unidade: IB
  • Sigla do Departamento: BIB
  • Subjects: PAREDE CELULAR VEGETAL; CANA-DE-AÇÚCAR; ETANOL; BIOCOMBUSTÍVEIS
  • Keywords: 1.Arabinoxylan; 2.Xyloglucan; 3.Hemicelluloses; 4.Cell Wall; 5.Sugarcane; 6.Cellulosic Ethanol; Arabinoxilano; Etanol celulósico; Hemiceluloses; Xiloglucano
  • Language: Português
  • Abstract: O Brasil, segundo maior produtor mundial de biocombustíveis, produz etanol a partir da extração e fermentação de sacarose de colmos de cana-de-açúcar. A utilização da energia presente nas ligações químicas entre os carboidratos da parede celular (celulose, hemiceluloses e pectina), das biomassas de folha e bagaço (hoje ambos considerados resíduos de produção), é uma possibilidade para o incremento, de cerca de 3 vezes o valor atual, na produção de etanol. O entendimento da estrutura química dos polissacarídeos da parede celular de cana-de-açúcar é imprescindível para que esta tecnologia seja desenvolvida. O presente trabalho teve como objetivo isolar as hemiceluloses de colmo de cana-de-açúcar e estudar as suas estruturas químicas. Para tal, utilizou-se AIR (Alcohol Insoluble Residue) - parede celular sem açúcar solúvel - de colmo e folha de cana-de-açúcar SP80-3280 em hidrólises enzimáticas com endo-β-xilanase, liquenase e celulase isoladamente ou em conjunto de forma a determinar a estrutura fina dos polímeros atacáveis por tais hidrolases. O AIR de colmo também foi submetido ao fracionamento da parede celular com oxalato de amônio, seguido de extrações com 1M e 4M de NaOH para a separação das hemiceluloses. Somente as frações 1M e 4M de NaOH foram analisadas, através de hidrólises com endo-β-xilanases, seguido da análise dos oligossacarídeos resultantes por HPAEC-PAD (High Performance Anionic Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection) e porespectrometria de massas MALDI-TOF. Paralelamente, grupos de oligossacarídeos provenientes de hidrólises do colmo com endo-β-xilanase foram isolados por cromatografia em camada delgada (TLC) preparativa e, em seguida, hidrolisados com α-arabinofuranosidases e analisados por PACE (Polyacrylamide Carbohydrate Electrophoresis) para o esclarecimento da estrutura fina de arabinoxilanos. Os resultados obtidos mostraram a presença de xiloglucano na fração NaOH 4M em pequena proporção, cerca de 3% da parede celular, sendo este xiloglucano de 2 tipos: estrutura fina típica de gramíneas (composta por glucose, e os oligossacarídeos isoprimeverose, XG, XXG, XXGG, XXGGG) e estrutura fina de eudicotiledôneas e monocotiledôneas não-comelinóides (composta por oligossacarídeos: XXXG, XLXG/XXLG, XXXXG). A análise por MALDI-TOF da hidrólise das frações 1M e 4M de colmo de cana-de-açúcar com endo-β-xilanase revelou a existência de xilanos lineares (série homóloga de xilanos) em conjunto com um grupo de xilanos ramificados com arabinose de forma regular, com motivos arabinosilados com até 6 xiloses na cadeia principal. As hidrólises com endo-β-xilanase e liquenase em conjunto revelaram que o arabinoxilano e o β-glucano, juntos, perfazem cerca de 40% da parede celular de cana-de-açúcar, e não interferem na hidrólise uma da outra, permitindo o uso concomitante das enzimas em processos industriais. Além disso, especula-se que as arabinoses do arabinoxilano interagem,possivelmente, através de ligações por compostos fenólicos, prevenindo a ação enzimática. O presente trabalho começa a desvendar a estrutura fina das principais hemiceluloses da parede celular de colmo de cana-de-açúcar e aponta para a necessidade de experimentos que permitam compreensão de outros níveis de complexidade da parede celular, como por exemplo, as ramificações com agliconas e interações entre os polissacarídeos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 11.06.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      CRIVELLARI, Augusto Cesar. Caracterização estrutural das hemiceluloses de paredes celulares de cana-de-açúcar. 2012. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-10102012-084959/. Acesso em: 15 fev. 2026.

    • APA

      Crivellari, A. C. (2012). Caracterização estrutural das hemiceluloses de paredes celulares de cana-de-açúcar (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-10102012-084959/

    • NLM

      Crivellari AC. Caracterização estrutural das hemiceluloses de paredes celulares de cana-de-açúcar [Internet]. 2012 ;[citado 2026 fev. 15 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-10102012-084959/

    • Vancouver

      Crivellari AC. Caracterização estrutural das hemiceluloses de paredes celulares de cana-de-açúcar [Internet]. 2012 ;[citado 2026 fev. 15 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-10102012-084959/

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