Estudos do potencial do fungo Aspergillus tamarii na degradação da biomassa lignocelulósica

Abstract

Nesta tese foram feitos estudos mais aprofundados de enzimas produzidas pelo fungo Aspergillus tamarii em diferentes contextos de degradação de biomassa lignocelulósica. O primeiro trabalho avaliou a influência de condições de cultivo na ação de celulases e xilanases e demonstrou que ferramentas estatísticas (CCD e CCRD) são necessárias para avaliar o comportamento da enzima em diferentes condições. Os resultados demonstraram que utilização de triptona como fonte de nitrogênio inibiu fortemente a atividade das celulases, enquanto aumentou das xilanases. Além disso, a suplementação com CuSO4 aumentou a atividade de todas as enzimas. Sugere-se que influência dos componentens do meio de culturam devem ser considerados ao fazer um planjamento de coquetel enzimático de fungo. O segundo trabalho avaliou os parâmetros termodinâmicos de uma xilanase pura de baixa massa molecular (22 kDa) de A. tamarii ativa em ácido ferúlico. Após análise de molecular docking de uma xilanase de A. niger com ácido ferúlico, identificou-se que o possível sítio de ligação do ácido ferúlico é no sítio catalítico da enzima. Baseado nisso, foi feita uma avaliação dos parâmetros termodinâmicos de ligação do ácido ferúlico na xilanase de A. tamarii e demonstrou-se que há uma mudança conformacional da enzima na presença do ácido ferúlico, que influencia no encaixe do substrato no sítio catalítico, e dessa forma a enzima se torna ativa ou tolerante. Por fim, dois genes de LPMOs da família AA9 foram clonadas e expressas em Pichia pastoris da linhagem PichiaPink™. As enzimas foram expressas apenas com seus domínios catalíticos. As duas AA9, nomeadas AtAA9.1_SD e AtAA9.2_SD, foram caracterizadas em função da regioseletividade e especificidade ao substrato. AtAA9.1_SD é uma AA9 com oxidação na posição C4 que possui atividade em celulose (PASC), celopentose, xiloglucana e possivelmente xilana e liquenana. AtAA9.2_SD é uma AA9 com oxidação na posição C1/C4 e que possui atividade em celulose (PASC), xiloglucana e possivelmente xilana. Utilizando o fungo A. tamarii como objeto de estudo, mostrou-se que ele possui potencial na aplicação da degradação da biomassa por possuir enzimas com características únicas.