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Título: Pré-tratamento de biomassa microalgácea utilizando enzimas hidrolíticas provenientes de isolados fúngicos
Autor(es): Curti, Cristina
Orientador: Cassini, Sérvio Túlio Alves
Coorientador: Moro, Larissa Bernardino
Data do documento: 13-Mar-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: No processo de produção de biogás, utilizando biomassa microalgácea, o principal desafio é a etapa do pré-tratamento, em específico a hidrólise da parede celular. A degradação da matéria orgânica pode ser realizada por enzimas produzidas por diversos microrganismos, principalmente os fungos filamentosos. Entre os processos de pré-tratamento existentes, o biológico mostrou ser o mais economicamente vantajoso e ecologicamente amigável, embora seja diretamente dependente de alguns fatores como, por exemplo, o tempo de hidrólise ou concentração dos extratos fúngicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o pré-tratamento de biomassa microalgácea utilizando enzimas hidrolíticas produzidas por fungos do solo. Foram isolados 21 fungos filamentosos, e avaliado o potencial de produção enzimática extracelular celulásica, lipásica, pectinásica e proteásica. Os 4 isolados com maior atividade foram utilizados para hidrolisar biomassa microalgácea referenciada de Chlorella sp. (crescida em ambiente controlado), e biomassa consorciada derivada de efluente de tratamento anaeróbio. No tratamento com biomassa referenciada, o fungo Trichoderma sp. com atividade proteásica, solubilizou 85,33% de matéria orgânica durante 48 h com 20% de extrato enzimático. Em relação à biomassa consorciada, a atividade proteásica obteve 54,33% de DQOs utilizando o fungo Trichoderma sp. com 20% de extrato enzimático bruto no tempo final de 48 h. Os resultados mostraram que a biomassa microalgácea referenciada foi hidrolisada 66% a mais do que a biomassa consorciada avaliando o parâmetro DQO solubilizado. Através dos resultados, foi possível concluir que a escolha da atividade enzimática e da concentração dos extratos fúngicos podem ser utlizados como chaves para diminuir uma das desvantagens dos tratamentos biológicos, o tempo de hidrólise.
In the biogas production process,using microalgae biomass, the main challenge is the pretreatment stage, specifically the hydrolysis of the cell wall. Degradation of organic matter can be accomplished by enzymes produced by various microorganisms, especially filamentous fungi. Among the existing pretreatment processes, biological was chosen as the most economically advantageous and ecological-friendly method, although it is directly depends on hydrolysistime. The objective of this work was to evaluate the hydrolysis processes of microalgae biomass using fungi producing hydrolytic enzymes. Twenty-one filamentous fungi were isolated and the cell extractive potential of cellulose, lipase, pectinase and protease were evaluated. The 4 ones with higher activity were used to hydrolyze microalgaebiomass referenced to Chlorellasp., thatgrown in controlled environment, and consortium biomass derived from anaerobic effluent.The treatmentof the microalgae biomass referenced, the fungus Trichodermasp. with proteinase activity, solubilized 85.33% of organic matter for 48 h with 20% of enzymatic extract. In relation to the biomassderivated by sludge treatment, the protease activity obtained 54.33% of DQOsusing the fungus Trichodermasp. with 20% crude enzymatic extract at end of 48 htest. In summary, the microalgae biomass referenced was hydrolyzed 66% more than the mixotrophic biomassevaluating the DQO solubilized. The results showed that the enzymes produced by the isolated fungi have high biomass solubilization capacities. Biological pre-treatment has a great potencial of application in the production of biogas, after the analysis of theresults it was possible to conclude that the choice of the enzymatic activity and the concentration of the fungal extracts can be used as keys to reduce the main disadvantage of the biological treatments, the hydrolysis time.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10992
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