1. CELULASES
Mayara Viera
Mauren Silveira

2. CELULASES

3. CLASSIFICAÇÃO

4. LIGNINA

5. CELULOSE

6. (Grama e palha: xilano
Menor p.m. que celulose
CELULOSE Cadeias laterais: pentoses e hexoses)

7. LIGNINA
Heteropolímero amorfo constituído por
3 unidades diferentes de fenilpropano
mantidas juntas por diferentes tipos de
ligações.

8. ENDOCLUCANASE

9. EXOGLUCANASE(celobiohidrolase)

10. CELOBIOSE

11. BETA-GLUCOSIDASE

12. SINERGISMO

52. INDUTORES
Oligossacarídeos de celobiose
Soforose (Dissacarídeo-Transglicolisação
de b-glicosidase)
Celulose
Lactose (???- hidrólise extracelular-fonte
econômica)

53. INIBIDORES
Celobiose (> 10 mM)
Endoglucanase (> 100 mM)
Glucose (> 100 mM)
Xilose, Maltose, Galactose, Frutose,
Rneliobiose (reprimem 1,3 glucosidase)
A INIBIÇÃO PODE SER DIMINUÍDA
POR BATELADA ALIMENTADA

54. Trichoderma ressei Rut C30
Conídios: até celobiose
Hifas: termina

55. ORIGEM
T. reesei

56. FERMENTAÇÃO

57. ATIVIDADE ENZIMÁTICA
 Métodos para se determinar a atividade enzimática de
enzimas (não medem diretamente a quantidade):
 (1)redução da viscosidade de uma solução de um derivado
de celulase;
 (2) produção de açúcar redutor a partir de um derivado de
celulase solúvel;
 (3) produção de açúcares redutores ou perda de peso
resíduo sólido a partir de celulase;
 (4) libertação de corante a partir de uma celulase tingida
-1
 FES:U.g
 FSM: U. mL -1
 UI: Quantidade de enzima que liberou 1 micromol de açúcar
redutor por minuto.

58. ATIVIDADE ENZIMÁTICA
FPU / g de biomassa = relação entre o
crescimento de fungos e produção da
enzima.
 FPU / g de proteína = eficiência da
expressão da enzima.

59. FPU
Mede a capacidade de uma preparação
enzimática para hidrolisar 1 papel de filtro
Whatman listra (1 x 6 cm, aprox. Mg 50)
em açúcares redutores.
 1 mg de proteína total representa 0.54-
0.57 atividades FPU

60. FPU X UI

61. SUBSTRATOS
20-60% DE CELULOSE
Grão de cervejaria
Sorgo
Palha de trigo
Sacarina
Madeiras duras e macias
Gramíneas
Farelo de soja

62. SISTEMA DE PRODUÇÃO

63. PRÉ TRATAMENTO
Alcalino (explosão de vapor) provocando
deslignificação

64. INÓCULO
1-10% do volume do meio
MICELIAL
Vantagem: crescimento rápido
Desvantagem: controle preciso
ESPOROS
Vantagem: produção longe dos silos, inóculo
de FES e FS
Desvantagem: crescimento mais lento
CULTURA MISTA (Com Aspergillus spp p.ex)

65. CONDIÇÕES DE FERMENTAÇÃO
32-33 °C pH 3.5-4.0
Tempo: 0-48hr crescimento do fungo
48-96 hr produção da enzima
Fermentação em lotes:
Rendimento: 10-20 FPU/ ml que
corresponde a 200-400 FPU/g
Produtividade: 100-400 FPU/hr/l
Para aumentar rendimento: aumenta
conc. Substrato mas o fluido fica viscoso

66. TEMPERATURA X pH

67. FERMENTAÇÕES X SUBSTRATOS

68. BG: b-glicosidase; H: processo em que só a hidrólise foi avaliada, sem a etapa de
fermentação; SSF: sacarificação simultânea à fermentação; HSF: hidrólise separada
da fermentação; SSCF: sacarificação simultânea à cofermentação

69. FERMENTAÇÃO SUBMERSA
Alto rendimento
Alto custo de produção
Dificuldade em produzir um complexo
multienzimático ótimo para hidrolisar um substrato
Preferível para obter enzimas puras ou
componentes de enzimas específicas porque seus
preços compensam o método caro de produção
5-15% DE SUBSTRATO
Rendimento: 200-400 FPU/g
Produtividade: 100-400 FPU/h/l = 10-20 FPU/ml

70. FERMENTAÇÃO ESTADO
SÓLIDO
Para quando pode-se usar a enzima bruta para
bioconversão ou enriquecimento do substrato
natural (biocombustível, suplemento de ração
animal)
Permite uso de mais variedades de substratos
Produtividade volumétrica maior (0,33-o substrato
g ocupa o volume de 3 fermentações/ml)
20-40% DE MATÉRIA SECA (SUBSTRATO)
Rendimento:100 FPU/g
Produtividade: 200-800 FPU/h/l =33 FPU/ml

71. PURIFICAÇÃO
 FILTRO A VÁCUO OU DECANTADOR /CENTRÍFUGA
 ULTRAFILTRAÇÃO DO SOBRENADANTE
 EVAPORAÇÃO A VÁCUO
 ESTABILIZANTE
PARA GUARDAR EM LÍQUIDO: SORBITOL
OU LACTOSE EM ALTA CONCENTRAÇÃO
 ANTIBIÓTICOS

72. CUSTOS
FES X FSM
FSM
6
$ 160/m3 para 20 FPU / ml = $ 8/10 FPU
 FES
6
$ 150/MT para 50 FPU / g = $ 3/10 FPU

73. Conclusão
Produção de celulases por microrganismo
depende do microrganismo e do meio de
produção que imite melhor seu habitat e que seja
de menor custo.
Indutores podem ser adicionados para otimizar a
produção.
Esporos são melhores para o inóculo, pois
requerem menos cuidados de crescimento e
adaptação
O método de purificação depende da forma de
armazenamento
Os custos de produção da FES são menores que
da FSM, apesar de ser pouco utilizada.