RESUMO
OBJECTIVE: The extraction of the hemicellulose fraction of sugarcane bagasse (SCB) by acid hydrolysis was evaluated in an autoclave and a Parr reactor aiming the application of the hydrolysate as a carbon source for lipid production by Lipomyces starkeyi. RESULTS: The hydrolysis that resulted in the highest sugar concentration was obtained by treatment in the Parr reactor (HHR) at 1.5% (m/v) H2SO4 and 120 °C for 20 min, reaching a hemicellulose conversion of approximately 82%. The adaptation of the yeast to the hydrolysate provided good fermentability and no lag phase. The fermentation of hemicellulose-derived sugars (HHR) by L. starkeyi resulted in a 27.8% (w/w) lipid content and YP/S of 0.16 g/l.h. Increasing the inoculum size increased the lipid content by approximately 61%, reaching 44.8% (w/w). CONCLUSION: The hemicellulose hydrolysate from SCB is a potential substrate for L. starkeyi to produce lipids for biodiesel synthesis based on the biorefinery concept.
Assuntos
Lipomyces/metabolismo , Óleos/metabolismo , Polissacarídeos/química , Saccharum/química , Adaptação Fisiológica , Biocombustíveis , Reatores Biológicos , Celulose/química , Celulose/metabolismo , Fermentação , Temperatura Alta , Hidrólise , Lipídeos/biossíntese , Lipomyces/crescimento & desenvolvimento , Polissacarídeos/metabolismo , Açúcares/química , Açúcares/metabolismo , Ácidos Sulfúricos/químicaRESUMO
Various microorganisms including bacteria, yeast and fungi can degrade caffeine. There are few publications about caffeine degradation pathway in filamentous fungi, mainly by solid-state fermentation (SSF). Studies were carried out on degradation of caffeine and their metabolites by filamentous fungi in SSF using coffee husk as substrate. The purpose of this work was to investigate the caffeine degradation pathway by Rhizopus delemar in packed bed column fermenter and to compare this degradation metabolism with glass flasks fermentation. The methylxanthines were quantified by HPLC analysis. The experiments were realized with the optimized conditions in previous experiments: pH 6.5, 28ºC, inoculation rate 10(6) spores/g substrate, aeration rate 60 mL/min and initial moisture 73%. Under these conditions, after 72 hous of fermentation was achieved only 0.19% of caffeine and 0.014% of theophylline in the coffee husk. The strain proved to be able for caffeine and theophylline degradation by SSF in packed bed column bioreactor.
Diversos microrganismos incluindo bactérias, fungos e leveduras são capazes de assimilar a cafeína de meios sintéticos ou de resíduos de café. Existem poucos trabalhos sobre a via de degradação da cafeína em fungos filamentosos, principalmente por fermentação no estado sólido (FES). Estudos de degradação da cafeína por fungos filamentosos em FES usando casca de café como substrato vêm sendo realizados. O objetivo deste trabalho foi investigar a via de degradação da cafeína por Rhizopus delemar em biorreator de colunas aeradas e comparar este metabolismo de degradação com o da fermentação em frascos de vidro. As metilxantinas foram quantificadas por análises em HPLC. Os experimentos foram realizados com as condições otimizadas previamente: pH 6,5, 28ºC, 10(6) espores/g substrato, vazão de ar 60 mL/min e 73% de umidade inicial. Após 90 horas de fermentação, 65% da cafeína foi reduzida, resultando 0,19% de cafeína e 0,014% de teofilina na casca de café. Esta cepa provou ter habilidade para degradar cafeína e teofilina por FES em biorreator de colunas.
RESUMO
Various microorganisms including bacteria, yeast and fungi can degrade caffeine. There are few publications about caffeine degradation pathway in filamentous fungi, mainly by solid-state fermentation (SSF). Studies were carried out on degradation of caffeine and their metabolites by filamentous fungi in SSF using coffee husk as substrate. The purpose of this work was to investigate the caffeine degradation pathway by Rhizopus delemar in packed bed column fermenter and to compare this degradation metabolism with glass flasks fermentation. The methylxanthines were quantified by HPLC analysis. The experiments were realized with the optimized conditions in previous experiments: pH 6.5, 28ºC, inoculation rate 10(6) spores/g substrate, aeration rate 60 mL/min and initial moisture 73%. Under these conditions, after 72 hous of fermentation was achieved only 0.19% of caffeine and 0.014% of theophylline in the coffee husk. The strain proved to be able for caffeine and theophylline degradation by SSF in packed bed column bioreactor.
Diversos microrganismos incluindo bactérias, fungos e leveduras são capazes de assimilar a cafeína de meios sintéticos ou de resíduos de café. Existem poucos trabalhos sobre a via de degradação da cafeína em fungos filamentosos, principalmente por fermentação no estado sólido (FES). Estudos de degradação da cafeína por fungos filamentosos em FES usando casca de café como substrato vêm sendo realizados. O objetivo deste trabalho foi investigar a via de degradação da cafeína por Rhizopus delemar em biorreator de colunas aeradas e comparar este metabolismo de degradação com o da fermentação em frascos de vidro. As metilxantinas foram quantificadas por análises em HPLC. Os experimentos foram realizados com as condições otimizadas previamente: pH 6,5, 28ºC, 10(6) espores/g substrato, vazão de ar 60 mL/min e 73% de umidade inicial. Após 90 horas de fermentação, 65% da cafeína foi reduzida, resultando 0,19% de cafeína e 0,014% de teofilina na casca de café. Esta cepa provou ter habilidade para degradar cafeína e teofilina por FES em biorreator de colunas.
RESUMO
Expanded bed adsorption was used to purify a marketable xylanase often used in the kraft pulp bleaching process. Experiments in packed and expanded beds were carried out mainly to study the adsorption of xylanase on to a cationic adsorbent (Streamline SP) in the presence of cells. In order to study the presence of cells, a Bacillus pumilus mass (5% wet mass) was mixed with the enzyme extract and submitted to an expanded bed adsorption system. One xylanase was purified to homogeneity in the packed bed. However, the 5% cell content hampered purification.
Assuntos
Cromatografia Líquida/métodos , Xilosidases/isolamento & purificação , Adsorção , Eletroforese em Gel de Poliacrilamida , Xilano Endo-1,3-beta-XilosidaseRESUMO
Alkaline xylanases produced by four different strains of Bacillus pumilus were characterized. The optimal pH and temperature were pH 9.0 and 60ºC for strain 13a, and pH 8.0 and 55ºC for strains 5(2), 5(14), and 4a. Under these conditions the following activities were found after 10 min in the presence of 1% xylan (birchwood): 328 U.ml-1, 131 U.ml-1, 90 U.ml-1, and 167 U.ml-1, respectively, for the four strains. The enzymes were stable at 40ºC, with 40% of the xylanase activity remaining after 2 hours for the enzymes of strain 5(2) and 60% for the other three strains. Stability at 50ºC was improved by addition of glycerol. Taking into account the conditions under which kraft pulps are bleached during the manufacture of paper, xylanases from B. pumilus exhibit favorable potential for application to bleaching in the paper making process.
Xilanases alcalinas produzidas por quatro diferentes linhagens de Bacillus pumilus foram caracterizadas. O pH e temperatura ótimos para máxima atividade enzimática foram pH 9.0 e 60ºC para o isolado 13a, e pH 8.0 e 55ºC para os isolados 5(2), 5(14) e 4a. Nessas condições, as seguintes atividades foram encontradas após 10 min na presença de 1% de xilana (bétula): 328 U.ml-1, 131 U.ml-1, 90 U.ml-1 e 167 U.ml-1, respectivamente, para os quatro isolados. As enzimas foram estáveis à 40ºC, com 40% de atividade remanescente de xilanase após 2 horas para as enzimas do isolado 5(2) e 60% para os outros três isolados. Estabilidade a 50ºC foi melhorada com a adição de glicerol. Considerando-se as condições em que as polpas kraft são branqueadas durante a fabricação de papel, as xilanases de B. pumilus mostraram potencial favorável para aplicação no branqueamento no processo de fabricação de papel.