UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS LIGNOCELULÓSICOS GERADOS NO BENEFICIAMENTO DE EUCALYPTUS GRANDIS PARA PRODUÇÃO DE CELULASES BACTERIANAS

Ana Paula Muller, Lisianne Brittes Benitez

Resumo


As práticas agrícolas e florestais geram anualmente grandes quantidades de resíduos lignocelulósicos que ao serem queimados ou armazenados de forma inadequada contribuem para a poluição ambiental. Dentre os resíduos gerados durante o processamento da madeira, está a serragem, que pode ser reaproveitada na conversão em diferentes produtos como os biocombustíveis e como substrato para a síntese de enzimas microbianas. No meio ambiente há grande variedade de microrganismos produtores de celulases capazes de degradar material lignocelulósico. As celulases promovem a hidrólise dos materiais celulósicos com a consequente liberação de glicose.  Este estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o potencial de uso de resíduos lígnocelulósicos de eucalipto (Eucalyptus grandis) para a produção de celulases por linhagens bacterianas isoladas do próprio resíduo e por uma cepa de Arthrobacter sp., isolada de resíduo de mandarinas verdes orgânicas, reconhecidamente produtora de pectinases, utilizada como bactéria-controle nos experimentos. A metodologia proposta no estudo envolveu a caracterização proximal do resíduo de eucalipto a partir da análise dos teores de umidade, cinzas, fibras, proteínas, lipídios e carboidratos; a triagem de bactérias celulolíticas presentes no resíduo por meio da técnica de ágar-difusão em poços; a determinação das atividades enzimáticas em meios líquidos contendo carboximetilcelulose (CMC) e o resíduo de eucalipto e as atividades enzimáticas específicas de CMCase que quantifica as endoglucanases, realizada a partir da dosagem de açúcares redutores produzidos, de Celobiase que quantifica a degradação do dissacarídeo celobiose originado pela hidrólise incompleta da celulose e de FPase que quantifica a atividade de celulase em papel filtro. Os resultados da composição proximal do resíduo destacaram um teor de umidade de 62,72% e concentrações de 3,08% de carboidratos e 27,3% de fibras. Foram isoladas sete linhagens bacterianas (A1 a A7) todas identificadas como bastonetes Gram positivos. Dentre os isolados sete apresentaram atividade no meio Endoglucanase e seis no meio Exoglucanase. O isolado A1 destacou-se na produção de endoglucanases com halos de hidrólise de 6,50 ± 2,18 mm e foi, portanto, selecionado para os estudos subsequentes de atividade enzimática em meios líquidos contendo carboximetilcelulose (CMC) e contendo o resíduo de eucalipto. A1 foi identificado como bastonete Gram positivo, fermentador da glicose, VP positivo e VM negativo. O isolado “A1” apresentou maior atividade celulolítica que a cepa de Arthrobacter sp. em 4 horas de cultivo tanto em meio CMC (1,952 UI/mL) quanto em meio-resíduo de eucalipto (1,684 UI/mL). As atividades máximas de CMCase para A1 e a cepa-controle ocorreram por volta de 12 horas do cultivo, tanto em meio CMC como em meio-resíduo. A atividade de celobiase de A1 e de Arthrobacter sp. em ambos os meios testados apresentou aumento constante após 8 h de cultivo. A máxima atividade de FPase alcançada foi de 1,591 UI/mL para A1 em CMC e de 1,871 UI/mL no meio resíduo para Arthrobacter sp. Concluiu-se que o resíduo de Eucalyptus grandis mostrou ser um substrato adequado para a síntese de celulases tanto pela bactéria isolada do resíduo (A1) como pela cepa de Arthrobacter sp. e que estas bactérias podem vir a ser exploradas como cultivos iniciadores em processos biotecnológicos e na remediação de resíduos lignocelulósicos depositados no ambiente.


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