Efeito da adição do soro de leite na sacarificação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar.

Abstract

O bagaço de cana-de-açúcar é um material lignocelulósico abundante, renovável, de baixo custo e prontamente disponível para utilização na produção de químicos e produtos agroindustriais, como o etanol de segunda geração. A aplicação do bagaço de cana-de-açúcar para a produção de bioetanol é influenciada por suas características estruturais e de composição química. A lignina, um dos principais componentes desta biomassa, é determinante para a recalcitrância da matéria-prima, promove a adsorção não produtiva das enzimas celulolíticas, que afeta negativamente a hidrólise enzimática do substrato. A fim de minimizar a adsorção das enzimas na estrutura lignocelulósica pode-se utilizar surfactantes ou proteínas não catalíticas que interagem com a lignina residual da biomassa, bloqueando seus possíveis sítios de interação com as enzimas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adsorção de proteínas não catalíticas na lignina durante a sacarificação do bagaço de cana. O bagaço de cana-de-açúcar explodido a vapor foi submetido à hidrólise utilizando o coquetel enzimático formado pela mistura dos extratos brutos dos fungos Chrysoporthe cubensis e Penicillium pinophilum durante 72 h, a 50 °C, na presença das proteínas não catalíticas presentes no soro de leite e a soro albumina bovina (BSA). A liberação de glicose e xilose foi quantificada por HPLC. O uso do BSA e do soro de leite precipitado ou in natura na concentração de 107 mg/g de lignina, promoveu aumento de 30, 26 e 53% na liberação de glicose, respectivamente. Na presença das proteínas não catalíticas, a concentração de proteínas e atividade enzimática no sobrenadante foi maior em relação ao experimento controle realizado na ausência de BSA e do soro de leite, sugerindo que as enzimas foram menos adsorvidas e mais ativas. Foi observado um aumento de aproximadamente 100% na termoestabilidade de xilanase nas 4 primeiras horas de incubação na presença do soro in natura e do BSA, e na presença do soro de leite precipitado, a xilanase manteve 70% de atividade durante as 72h de incubação. Estes resultados indicam que a adição das proteínas não catalíticas melhoram os rendimentos de hidrólise devido ao provável bloqueio da lignina e consequente diminuição da adsorção de enzimas na biomassa. Sendo o soro de leite uma alternativa econômica e tecnicamente viável para aumento da eficiência do coquetel enzimático dos fungos Chrysoporthe cubensis:Penicillium pinophilum.