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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Angelo, Raquel Simões
Título: Xilanases de Aspergillus sp 2M1: Produção, Caracterização e Aplicação no Branqueamento de Polpas Kraft
Ano: 1995
Orientador: Prof. Dr. Nelson Eduardo Durán Caballero
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: --
Resumo: Este estudo procurou determinar quais as condições ótimas para crescimento do fungo Aspergillus sp 2M1 e produção de xilanases. Também foram estudadas algumas propriedades destas enzimas visando posterior aplicação em etapas de branqueamento de polpas kraft de eucalipto. As condições ótimas para crescimento do fungo e produção da enzima, tanto em placas contendo meio sólido como em incubadora com movimento rotatório para culturas líquidas, foram: xilana comercial tipo "birchwood"como fonte de carbono, temperatura entre 28 e 34°C, pH 6,0 e agitação de 150 rpm para culturas líquidas. Não foi determinada a presença de celulases e a atividade enzimática de b-xilosidases foi pequena. As xilanases estuda- das mostraram atividade enzimática máxima em pH 6,0 e temperatura de 60°C, utilizando xilana de eucalipto como fonte de carbono indutora de enzimas. A estabilidade térmica destas enzimas sofreu grande redução com o aumento da temperatura, passando de aproximadamente 14 horas a 40°C para aproximadamente 10 minutos a 55°C. Através de reações químicas com inibidores específicos verificou-se a participação do grupo carboxílico no sítio ativo destas xilanases. O estudo cinético mostrou uma ordem de reação próxima a 1 e a inibição da atividade enzimática por modificação do sítio ativo com 1 etil-3-(3-aminopropil)carbodiimida foi suspensa na presença de xilotriose. As xilanases produzidas por Aspergillus sp 2M1 (Asperzyme 2M1) foram aplicadas em duas sequências de branqueamento de polpas kraft de eucalipto: (X)AZQP e (X)OP. Na primeira sequência os resultados obtidos com utilização da enzima foram similares ao controle sem xilanase, apresentando no entanto proteção da viscosidade final da fibra de Na seqüência XOP, o tratamento utilizando Asperzyme 2M1 foi comparado com dois outros utilizando as xilanases comerciais Cartazyme HS e Pulpzyme. Asperzyme apresentou resultados semelhantes à Cartazyme, protegendo a viscosidade e reduzindo o número kappa em relação ao seu controle, e foi superior à Pulpzyme. Os efluentes gerados no branqueamento com ozônio (XAZQP) foram analisados segundo cor, lignina residual, fenóis totais, açúcares redutores e toxicidade (MICRO TOX) e posteriormente tratados com o fungo Lentinus edodes UEC 2021 durante cinco dias. Os efluentes obtidos apresentaram alta toxicidade, que foi completamente removida após tratamento com o fungo.
Abstract: This study deals with the optimization for Aspergillus sp 2M1 growth and its xylanase production. Besides these aspects, some of lhe xylanase properties looking for an application in a bleaching Eucalyptus Kraft pulp were also studied. The optimal fungal growth conditions and enzyme production, in solid as in liquid media were following: Birchwood xylan as carbon source, temperature between 28-34°C, pH 6,0 and 150 rpm in the case of liquid cultures. No cellulase and very low b-xylosidase activities were found. The xylanase exhibited the maxima activity at pH 6,0 and temperature of 60°C, using Eucalyptus xylan as carbon source. The thermal stability of this enzyme underwent a large reduction with temperature increase, going from the average value of 14 hat 40°C to 10 min at 55°C. Through chemical reactions with specific inhibitors the carboxilic group appeared as the important group at the active center of the xylanase from Aspergillus sp 2M1. The kinetics study gave a first order reaction with a slope value equal to one and the inactivation due to 1-ethyl-3.(3-aminopropyl)carbodiimide was abolished in the xylotriose presence. The xylanase from Aspergillus sp 2M1 (Aperzyme 2M1) was applied in two different bleaching sequences: (xylanase)-Acid-Ozone-Chelant-Peroxide [(XAZQP)] and (xylanase)- Oxygen-Peroxide [(XOP)]. ln the first sequence the results with the utilization of the Asperzyme were similar to those in the control experiment, however, exhibiting a viscosity protection in the final fiber. The pulp physicomechemical properties appeared superior in the assays in which the enzyme was used. In the XOP sequence, in which Asperzyme was used, the results with two commercial xylanases as Cartazyme and Pulpzyme were compared. Asperzyme presented better results than Pulpzyme and similar to Cartazyme, protecting the viscosity and reducing the kappa number related to the control experiment. The efluent produced in the ozone sequence (XA ZQP) were analyzed following the color, residual lignin, total phenols,reductant sugars and toxicity (MICROTOX) and after fungal treatment with Lentinus edodes UEC 2021 strain during five days. The effluent obtained either in the presence or absence of xylanase were extremely toxic, but after fungal treatment the toxicity was totally eliminated. Then, Asperzyme 2M1 appeared as a potencial one for industrial pulp bleaching.
Arquivo (Texto Completo): vtls000093362.pdf ( tamanho: 2,14MB )

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