Determination of the cellulolytic properties of wild microorganisms isolated under eucalyptus plantations in the Cerrado of Minas Gerais, aiming at the production of bioethanol

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior ? Brasil (CAPES) ? C?digo de Financiamento 001.O aumento da demanda por biocombust?veis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias de produ??o de etanol e provocado a busca por fontes renov?veis de produ??o deste biocombust?vel visando mitigar os efeitos causados pelos combust?veis f?sseis ao meio ambiente e evitar uma futura car?ncia. O uso de biomassa celul?sica para produ??o de etanol de segunda gera??o tem se mostrado alternativa vantajosa sendo necess?ria a utiliza??o de enzimas do complexo celulase produzidas pelos microrganismos decompositores. Esses micro-organismos s?o capazes de converter a celulose em unidades de a??cares fermentesc?veis, podendo gerar etanol. Para este trabalho, foram selecionados cinco micro-organismos potenciais produtores para avalia??o da express?o de endoglucanase e ?-glicosidase em meio l?quido, com ?ndices de atividade enzim?tica: 22, 10.33, 7.33, 5.33 e 5.44, cedidos pelo Laborat?rio de Gen?tica e Biotecnologia Florestal da UFVJM. A produ??o em meio l?quido alcan?ou aproximadamente 0,2 U.mL-1 de endoglucanase e 0,035 U.mL-1 de ?-glicosidase. Em seguida, procedeu-se ? identifica??o molecular destas cinco esp?cies selecionadas, onde foram identificadas as bact?rias IM32-90 como Xanthobacter flavus, IM32-91 como pertencente ? fam?lia Methylobacteriaceae, IM1-74 da fam?lia Xanthobacteraceae, IM25-9 da fam?lia Streptomycetaceae e IM1-5 da fam?lia Paenibacilaceae. IM32-91 foi utilizado para comparar a produ??o de endoglucanase e ?-glicosidase utilizando carboximetilcelulose, celulose microcristalina e casca de eucalipto pr?tratada por moagem, e posterior otimiza??o do processo de produ??o das enzimas analisando as vari?veis temperatura e pH. A carboximetilcelulose se mostrou mais eficiente quanto ? produ??o das celulases, mostrando diferen?a significativa sobre celulose microcristalina e casca de eucalipto em p?. A melhor condi??o de produ??o de endoglucanase foi observada em temperatura 28?C e pH 6,0 (0,250 U.mL-1) e ?-glicosidase em pH 5,0 temperatura 28?C.Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)Tese (Doutorado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri,2019.Increasing demand for biofuels has driven the development of new ethanol production technologies and has prompted the search for renewable sources of biofuels production to mitigate the effects of fossil fuels on the environment and avoid future shortages. The use of cellulosic biomass for the production of second generation ethanol has proved to be an advantageous alternative requiring the use of cellulase complex enzymes produced by decomposing microorganisms. These microorganisms are able to convert the cellulose into fermentable sugar units, which can generate ethanol. Five potential microorganisms were selected for the evaluation of the expression of endoglucanase and ?-glycosidase in liquid medium, with enzymatic activity indexes: 22, 10.33, 7.33, 5.33 and 5.44, assigned by the Laboratory of Genetics and Forest Biotechnology of the UFVJM. Production in liquid medium reached approximately 0.2 U.mL-1 of endoglucanase and 0.035 U.mL-1 of ?-glycosidase. Then, molecular identification of these five species was identified, where they identified the bacteria IM32-90 as Xanthobacter flavus, IM32-91 as belonging to the family Methylobacteriaceae, IM1-74 of the family Xanthobacteraceae, IM25-9 of the family Streptomycetaceae and IM1 -5 of the family Paenibacilaceae. IM32-91 was used to compare the production of endoglucanase and ?-glycosidase using carboxymethylcellulose, microcrystalline cellulose and eucalyptus bark pretreated by milling, and later optimization of the enzyme production process by analyzing the temperature and pH variables. Carboxymethylcellulose showed to be more efficient in the production of cellulases, showing significant difference on microcrystalline cellulose and eucalyptus peel powder. The best endoglucanase production condition was observed at 28?C and pH 6.0 (0.250 U.mL-1) and ?-glucosidase at pH 5.0 at 28?C