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Título
ENSAIOS DE PRÉ-TRATAMENTO DE BIOMASSAS POR MICRORGANISMOS SELECIONADOS PARA OBTENÇÃO DE BIOMASSA DESLIGNIFICADA PELO PROCESSO DE COMPOSTAGEM ACELERADA

Aluno: Isabella Storrer Mendes dos Santos - PIBIC/UFPR-TN - Curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia (MT) - Orientador: Adenise Lorenci Woiciechowski - Departamento de Engenharia Química - Área de conhecimento: 30601010 - Palavras-chave: biopolpação; lacase; resíduos lignocelulósicos - Coorientador: Carlos Ricardo Soccol - Colaborador: Giselli Torres.

A biopolpação é um pré-tratamento para a deslignificação de qualquer material lignocelulósico, realizado por fungos, projetado em um processo de fermentação em estado sólido. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de biopolpação nos cachos vazios da palma (Elaeis guineensis), através da otimização da produção de enzimas ligninolíticas pela cepa Pleurotus ostreatus (PL03 - banco Lab. Bioprocessos UFPR), especificamente a lacase e a manganês peroxidase (MnP). As enzimas lacase e MnP agem sinergicamente na degradação da lignina, fato confirmado no estudo de Ruqayyah (2013) em que a atividade de MnP foi até o 10º dia e de lacase até o 15º dia, e a degradação da lignina não foi detectada após o 10º dia. A fermentação foi conduzida em frascos de vidro que continham 3 gramas do substrato com 25% de granulometria 0,35 a 0,85 mm e 75% de granulometria <0,35 mm, inóculo e 10 mL de solução salina (KH2PO4 2 g/L, MgSO4.7H2O 0,30 g/L, CaCl2.2H2O 0,40 g/L, ZnSO4 1,40 mg/L, FeSO4.7H2O 5,00 mg/L, MnSO4.5H2O 1,60 mg/L). Como as lacases catalisam reações cujos substratos possuem compostos fenólicos, adicionou-se ácido ferúlico 2 mM esterilizado após dois dias de fermentação, o qual contém produtos fenólicos, como indutor enzimático, aumentando a produção de lacase. O estudo cinético de produção de enzimas foi acompanhado durante 24 dias e teve como objetivo estimar o tempo necessário para se atingir o nível máximo de atividade ligninolítica, correlacionando-se esse resultado com a degradação da lignina. A atividade de lacase máxima obtida, que foi quantificada pela oxidação do ABTS (2,20-azino-bis-), foi de 261,5226 ± 9,056303 U/g (14°dia); a MnP, outra enzima associada à deslignificação obteve atividade de 24,17284 ± 1,13859 U/g (12° dia). A análise da degradação da lignina foi determinada pelo método de análise de fibras de Van Soest (1967) e pelo método lignina de Klason. Do dia 2 ao dia 8 de fermentação a lignina foi degradada de 18,88% para 12,25%. A correlação encontrada entre as atividades de lacase e MnP e o consumo de lignina foi parcial, pois as atividades aumentaram até o 14º dia (lacase) e até o 12º dia (MnP), quando já não havia mais diminuição no teor de lignina. Ruqayyah (2013) mostra que realizou fermentação sólida com casca de mandioca e o fungo Panus tigrinus, em que o pico de degradação de lignina foi no 10° dia (40,81%) correlacionando com o pico de atividade de lacase também no 10° dia (2,6 U/mL). A correlação entre as atividades enzimáticas com a degradação de lignina depende do substrato e do microrganismo.