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Biotecnologia enzimática para produção de xilo-oligossacarídeos a partir de resíduos agroindustriais lignocelulósicos visando a produção de simbióticos

Processo: 19/08542-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2019 - 31 de julho de 2022
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
Pesquisador responsável:Rosana Goldbeck Coelho
Beneficiário:Rosana Goldbeck Coelho
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Ana Carla Kawazoe Sato
Assunto(s):Xilo-oligossacarídeos  Biotecnologia  Hidrólise enzimática 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Hidrólise enzimática | microcápsulas | resíduos lignocelulósicos | simbiótico | xilo-oligossacarídeos | Biotecnologia

Resumo

Os materiais lignocelulósicos representam uma fonte de matéria prima sub-explorada em processos biotecnológicos, visto que um grande excedente de resíduos a partir do processamento industrial de matérias primas agrícolas são gerados anualmente. Desta forma, a produção de xilo-oligossacarídeos (XOs) a partir da hidrólise enzimática da xilana presente na hemicelulose proveniente destes resíduos, apresenta uma alternativa inteligente e sustentável para valorização dos mesmos, bem como na produção de insumos de interesse industrial com alto valor agregado. Os xilo-oligossacarídeos (XOs) se destacam por apresentarem atividades prebióticas que favorecem uma melhora nas funções intestinais, ação imunológica, antimicrobiana e outros benefícios à saúde. Neste sentido a presente proposta tem como objetivo produzir xilo-oligossacarídeos a partir da hidrólise enzimática de resíduos agroindustriais lignocelulósicos visando a associação com bactérias probióticas para obtenção de microcápsulas simbióticas. Neste trabalho serão testados dois resíduos agroindustriais abrangentes no estado de São Paulo: palha de cana-de-açúcar e casca de café. Em uma primeira etapa serão caracterizados os resíduos agroindustriais quanto ao teor de xilana presente. Posteriormente serão realizados planejamentos experimentais de modo a selecionar as enzimas que de fato impactam significativamente na liberação de XOs com grau de polimerização (GP) de 2 a 6, bem como otimizar as concentrações ideais de enzimas para a produção de XOs. Paralelamente, será realizado um estudo sobre a associação simbiótica dos XOs e bactérias probióticas, visando a obtenção de microcápsulas simbióticas. Por meio de ensaios "in vitro", será analisada a digestibilidade das microcápsulas obtidas, a qual será avaliada a resistência à hidrólise de enzimas do trato digestório, bem como o estímulo do crescimento das bactérias probióticas. Por fim, espera-se ao final do projeto que as microcápsulas produzidas a partir dos xilo-oligossacarídeos provenientes de resíduos agroindustriais lignocelulósicos apresentem potencial simbiótico para que possam ser aplicadas industrialmente como ingredientes funcionais em produtos alimentícios. É importante mencionar que esta linha de pesquisa foi iniciada no pos-doutoradomento da pesquisadora em questão (responsável pela proposta) que teve finaciamento FAPESP (12/18859-5) e atualmente vem fortalecendo esta linha de pesquisa na Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-UNICAMP) onde atua como docente. (AU)

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Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
AZAMBUJA, SUELLEN P. H.; GOLDBECK, ROSANA. Butanol production by Saccharomyces cerevisiae: perspectives, strategies and challenges. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 36, n. 3, . (19/08542-3, 15/20630-4)
BARBOSA, FERNANDO CESAR; KENDRICK, EMANUELE; BRENELLI, LIVIA BEATRIZ; ARRUDA, HENRIQUE SILVANO; PASTORE, GLAUCIA MARIA; RABELO, SARITA CANDIDA; DAMASIO, ANDRE; FRANCO, TELMA TEIXEIRA; LEAK, DAVID; GOLDBECK, ROSANA. Optimization of cello-oligosaccharides production by enzymatic hydrolysis of hydrothermally pretreated sugarcane straw using cellulolytic and oxidative enzymes. BIOMASS & BIOENERGY, v. 141, . (17/16159-0, 19/08542-3, 17/22669-0, 15/50612-8)
SANTOS, BRUNO A. S.; AZAMBUJA, SUELLEN P. H.; AVILA, PATRICIA F.; PACHECO, MARIA TERESA B.; GOLDBECK, ROSANA. n-Butanol production bySaccharomyces cerevisiaefrom protein-rich agro-industrial by-products. Brazilian Journal of Microbiology, v. 51, n. 4, . (19/08542-3, 16/04602-3, 15/50612-8, 15/20630-4)
MONTEIRO, CARLA R. M.; AVILA, PATRICIA F.; PEREIRA, MARIA ANGELICA F.; PEREIRA, GABRIELA N.; BORDIGNON, SIDNEI E.; ZANELLA, EDUARDO; STAMBUK, BORIS U.; DE OLIVEIRA, DEBORA; GOLDBECK, ROSANA; POLETTO, PATRICIA. Hydrothermal treatment on depolymerization of hemicellulose of mango seed shell for the production of xylooligosaccharides. Carbohydrate Polymers, v. 253, . (19/08542-3)
BARBOSA, FERNANDO CESAR; SILVELLO, MARIA AUGUSTA; GOLDBECK, ROSANA. Cellulase and oxidative enzymes: new approaches, challenges and perspectives on cellulose degradation for bioethanol production. Biotechnology Letters, v. 42, n. 6, p. 875-884, . (18/20787-9, 19/08542-3, 17/16159-0)
MARTINS, MANOELA; SATO, ANA CARLA KAWAZOE; OGINO, KENJI; GOLDBECK, ROSANA. valuating the addition of xylooligosaccharides into alginate-gelatin hydrogel. Food Research International, v. 147, . (19/08542-3, 18/14223-5, 15/20630-4)
LOPES, ALBERTO MOURA MENDES; MARTINS, MANOELA; GOLDBECK, ROSANA. Heterologous Expression of Lignocellulose-Modifying Enzymes in Microorganisms: Current Status. MOLECULAR BIOTECHNOLOGY, v. 63, n. 3, p. 184-199, . (19/08542-3)
AVILA, PATRICIA F.; MARTINS, MANOELA; GOLDBECK, ROSANA. Enzymatic Production of Xylooligosaccharides from Alkali-Solubilized Arabinoxylan from Sugarcane Straw and Coffee Husk. BioEnergy Research, v. 14, n. 3, p. 739-751, . (17/24503-2, 19/08542-3, 15/50612-8, 15/20630-4)
PEREIRA, MARIA ANGELICA F.; MONTEIRO, CARLA ROANA M.; PEREIRA, GABRIELA N.; JUNIOR, SIDNEI E. BORDIGNON; ZANELLA, EDUARDO; AVILA, PATRICIA F.; STAMBUK, BORIS U.; GOLDBECK, ROSANA; DE OLIVEIRA, DEBORA; POLETTO, PATRICIA. Deconstruction of banana peel for carbohydrate fractionation. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 44, n. 2, p. 297-306, . (19/08542-3)
OLIVEIRA, T. C. G.; HANLON, K. E.; INTERLANDI, M. A.; TORRES-MAYANGA, P. C.; SILVELLO, M. A. C.; LACHOS-PEREZ, D.; TIMKO, M. T.; ROSTAGNO, M. A.; GOLDBECK, R.; FORSTER-CARNEIRO, T.. Subcritical water hydrolysis pretreatment of sugarcane bagasse to produce second generation ethanol. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 164, . (18/14582-5, 18/14938-4, 18/05999-0, 19/08542-3)
SILVELLO, MARIA AUGUSTA DE CARVALHO; CAMARGO, ALINE FRUMI; SCAPINI, THAMARYS; PAUDEL, SHUKRA RAJ; TREICHEL, HELEN; GOLDBECK, ROSANA. Enzymatic Hydrolysis Intensification of Lignocellulolytic Enzymes Through Ultrasonic Treatment. BioEnergy Research, . (19/08542-3, 15/20630-4, 18/20787-9)
MARTINS, MANOELA; DINAMARCO, TAISA MAGNANI; GOLDBECK, ROSANA. Recombinant chimeric enzymes for lignocellulosic biomass hydrolysis. Enzyme and Microbial Technology, v. 140, . (19/08542-3)
AVILA, PATRICIA F.; SILVA, MARCOS F.; MARTINS, MANOELA; GOLDBECK, ROSANA. Cello-oligosaccharides production from lignocellulosic biomass and their emerging prebiotic applications. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 37, n. 5, . (17/24503-2, 19/08542-3, 15/20630-4, 15/50612-8)

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