Identificação das principais enzimas hidrolíticas de Aspergillus fumigatus quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar (2017)
- Authors:
- Autor USP: BERNARDI, ALINE VIANNA - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- Subjects: QUÍMICA; ASPERGILLUS; BAGAÇOS; CANA-DE-AÇÚCAR; ENZIMAS HIDROLÍTICAS; ETANOL; BIOTECNOLOGIA
- Keywords: Aspergillus fumigatus; Bagaço de cana-de-açúcar; Enzimas hidrolíticas; Etanol de segunda geração; Hhydrolytic enzymes; RNA-seq; Second-generation ethanol; Sugarcane bagasse
- Language: Português
- Abstract: A biomassa do bagaço da cana-de-açúcar é composta de material lignocelulósico, principalmente celulose e hemicelulose, os quais são constituídos por açúcares de alta energia que podem ser convertidos a etanol. No entanto, a associação recalcitrante dessa biomassa impõe um grande desafio para a produção de biocombustíveis de segunda geração, devido à dificuldade em recuperar esses açúcares sob a forma de monômeros com elevado grau de pureza. Na natureza, muitos microrganismos realizam a degradação da biomassa de plantas através da ação de múltiplas CAZymes. Dentre esses, os fungos filamentosos se destacam devido a sua capacidade de produzir misturas enzimáticas altamente específicas para os substratos com que se deparam e, por essa razão, são a principal fonte das enzimas utilizadas nos coquetéis enzimáticos comercializados, em especial a espécie T. reesei. Contudo, esses coquetéis precisam ser otimizados e, para tanto, é necessário investir no estudo de outros fungos, como o A. fumigatus. Apesar de patogênico, o mesmo é considerado um importante produtor de enzimas lignocelulolíticas, cujas eficiências são aumentadas devido ao efeito sinérgico entre elas. Dessa forma, uma melhor compreensão dos mecanismos utilizados por esse fungo durante a exposição a biomassas vegetais é necessária. Nesse sentido, a determinação das atividades de celulases e xilanases após diferentes tempos de incubação foi realizada nos sobrenadantes das culturas do A. fumigatus crescido em SEB e emfrutose, resultando em valores 21, 59 e 271 vezes maiores para as celulases e 150, 541 e 74 vezes para as xilanases, após 24, 48 e 72 horas de cultivo, respectivamente, na presença do bagaço. Para verificar se as enzimas estavam efetivamente hidrolisando a biomassa, foi realizada a dosagem dos açúcares redutores nos sobrenadantes das culturas em SEB, tendo sido observado um aumento na concentração desses açúcares à medida que o tempo de exposição ao bagaço aumentava. Com o propósito de compreender o mecanismo envolvido na hidrólise do bagaço, foi realizada a análise transcricional do A. fumigatus por RNA-seq, quando esse fungo foi crescido na presença desse substrato, assim como em frutose. A análise dos dados revelou 144 CAZymes induzidas em SEB, frente a 65 reprimidas nessa biomassa. Dentre os genes induzidos, foram identificados muitos potencialmente envolvidos na desconstrução da lignocelulose, como aqueles que codificam endoglucanases, celobiohidrolases, glucosidades, xilanases, xilosidases, manosidases, LPMOs, pectinases, entre outros. Para verificar se essas proteínas estavam sendo secretadas pelo fungo, o secretoma do mesmo foi analisado por espectrometria de massas LC/MS. Com isso, identificou-se uma gama muito maior de proteínas na presença de SEB (130) em comparação ao crescimento em frutose (44), sendo a maioria CAZymes (59%). Todos esses resultados evidenciam o potencial do A. fumigatus na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar, podendo suas enzimas contribuir para a produção de coquetéis enzimáticos mais eficientes e, consequentemente, para a produção de etanol de segunda geração
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2017
- Data da defesa: 09.03.2017
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ABNT
BERNARDI, Aline Vianna. Identificação das principais enzimas hidrolíticas de Aspergillus fumigatus quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-31082017-141654/. Acesso em: 27 dez. 2025. -
APA
Bernardi, A. V. (2017). Identificação das principais enzimas hidrolíticas de Aspergillus fumigatus quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-31082017-141654/ -
NLM
Bernardi AV. Identificação das principais enzimas hidrolíticas de Aspergillus fumigatus quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar [Internet]. 2017 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-31082017-141654/ -
Vancouver
Bernardi AV. Identificação das principais enzimas hidrolíticas de Aspergillus fumigatus quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar [Internet]. 2017 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-31082017-141654/ - Clonagem, expressão e caracterização de três enzimas hidrolíticas de Aspergillus fumigatus envolvidas na desconstrução de bagaço de cana-de-açúcar
- Investigando as propriedades de uma LPMO (AfAA9_B) de Aspergillus fumigatus expressa em P. pastoris
- Caracterização bioquímica da Af-EGL7 de A. fumigatus após expressão em P. pastoris e avaliação do seu potencial para hidrolisar biomassas
- A thermostable Aspergillus fumigatus GH7 endoglucanase over-expressed in Pichia pastoris stimulates lignocellulosic biomass hydrolysis
- A thermophilic, pH-tolerant, and highly active GH10 xylanase from Aspergillus fumigatus boosted pre-treated sugarcane bagasse saccharification by cellulases
- Lytic polysaccharide monooxygenase from Aspergillus fumigatus can improve enzymatic cocktail activity during sugarcane bagasse hydrolysis
- Functional characterization of GH7 endo-1,4-β-glucanase from Aspergillus fumigatus and its potential industrial application
- LPMO AfAA9_B and cellobiohydrolase AfCel6A from A. fumigatus boost enzymatic saccharification activity of cellulase cocktail
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