HIDRÓLISE ENZIMÁTICA EM SISTEMAS DE ALTA PRESSÃO: POTENCIAL DE SACARIFICAÇÃO E ESTABILIDADE ENZIMÁTICA

Aluno de Iniciação Científica: Bruna Cordeiro (CNPq-Balcão)

Curso: Química (MT)

Orientador: Luiz Pereira Ramos

Co-Orientador: Marcos Lucio Corazza

Colaborador: Marcos Henrique L. Silveira, Papa Matar Ndiaye

Departamento: Química

Setor: Ciências Exatas

Palavras-chave: Celulases , Líquido iônico , Biocatálise

Área de Conhecimento: 10601007 - QUÍMICA ORGÂNICA

O uso intensivo de combustíveis fósseis é um grande problema para a humanidade devido à constante liberação de substâncias causadoras de mudanças climáticas. Além disto, estes combustíveis são altamente poluidores e suas reservas naturais são esgotáveis, tornando-os inviáveis em um futuro próximo. Uma forma de mitigar este problema é o uso de combustíveis derivados de fontes renováveis como o bagaço de cana, cujos polissacarídeos podem ser convertidos a etanol celulósico. No entanto, a produção de etanol celulósico é relativamente complexa e está centrada em quatro etapas fundamentais: (1) pré-tratamento; (2) hidrólise enzimática; (3) fermentação; e (4) recuperação do etanol. Destas, as etapas de pré-tratamento e hidrólise enzimática são as que ainda representam as maiores barreiras tecnológicas a serem vencidas. Várias tecnologias vêm sendo propostas para o pré-tratamento e para a hidrólise enzimática de materiais lignocelulósicos e, dentre estas, a aplicação de líquidos iônicos (LI) e o uso de condições supercríticas para aumentar a acessibilidade da celulose à hidrólise. Considerando a possibilidade do desenvolvimento de um processo de pré-tratamento e hidrólise enzimática em sistemas de alta pressão na presença de LI, o presente trabalho tem por objetivo verificar os efeitos das condições de hidrólise em alta pressão na estabilidade e no potencial de sacarificação de um preparado enzimático de última geração, denominado Cellic CTec2 (Novozymes). Os ensaios de estabilidade enzimática foram realizados por exposição da amostra a pelo menos um tipo de LI (10% em massa de enzima) por 6 horas em condições supercríticas (temperatura de 45-55°C, pressão de 80-250 Bar). A determinação de atividade enzimática foi realizada sobre 70mg de papel Whatmann n°1, durante 60 minutos a 50°C. Para o término da reação, adicionou-se 3 mL de uma solução de ácido-3,5-dinitrosalisílico (DNS), fez-se a fervura por aproximadamente 7 minutos para então submeter as amostras à análise espectrofotométrica (540 nm). Com os resultados experimentais obtidos até então, observa-se que, na ausência de LI, a atividade endo-β-1,4-glucanásica diminui linearmente com o aumento da temperatura, ao passo que as atividades exo-β-1,4-glucanásicas e β-1,4-glucosidásicas apresentam um ótimo em 50°C. No entanto, este comportamento se inverte na presença de LI. Assim, a presença do LI altera o perfil de estabilidade deste preparado enzimático, quando exposto a condições supercríticas. Agradecimentos: FINEP, CNPq, Novozymes

 

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