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1. Martelli, Fabricio Heitor. Determinação e caracterização físico-química e espectroscópica de gramíneas para obtenção de etanol de segunda geração.

Degree: Mestrado, Química Analítica e Inorgânica, 2015, University of São Paulo

A busca por combustíveis renováveis tem se expandido cada vez mais no mundo moderno, devido à preocupação com a redução do volume de emissões de gases causadores do efeito estufa. No presente trabalho descreve-se a caracterização físico-quíca e espectroscópica de gramíneas com potencial para geração de Etanol 2G (Sorgo Biomassa, Capim Elefante, Capim Marandu, Capim Mombaça). As matrizes vegetais foram caracterizadas por diferentes técnicas, incluindo Análise Elementar, Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 13C, difração de raios X (DR-X), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada com detector de energia dispersiva (MEV-EDS). Os componentes extraídos foram avaliados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por espectroscopia de absorção eletrônica (UV-VIS). O bagaço de cana apresentou maior teor de C com 45,0%, o colmo do Capim-Marandu apresentou maior concentração de O com 46,1%; a concentração de H para todos os materiais ficaram próximas dos 5%; as folhas do Capim-Marandu apresentaram 4,5% de teor de S; as folhas de Capim-Elefante e do Sorgo apresentaram maior concentração de N que tiveram como média 2%. As análises da composição lignocelulósica por via ácida diluída mostraram que os colmos possuem maior concentração de celulose, hemicelulose e lignina, enquanto as folhas apresentaram maiores teores de inorgânicos (cinzas). As análises por RMN dos materiais brutos mostraram as mesmas tendências de composição orgânica. A DR-X mostrou uma maior presença de celulose cristalina nos colmos, bem como a presença de materiais silicatados na folhas. As análises por FTIR indicaram nos colmos as maiores intensidades de sinal na região das bandas de polissacarídeos (1030-1100 cm-1). As folhas apresentaram um sinal peculiar de ligações C-O-C em carbonatos na forma fina e intensa (sharp) na região de 1380 cm-1. Também foi empregado o método de Van Soest para caracterização da composição geral da biomassa, sendo os resultados não comparáveis com os observados pelo método em via ácida, superestimando a quantidade de celulose e subestimando os valores de lignina. Com as imagens de MEV foi possível identificar estruturas internas dos materiais estudados, comprovando o ordenamento das fibras vegetais. Apesar das folhas possuirem menor teor de celulose, este polissacarídeo está mais amorfo, comparada com os colmos. No geral, os resutados mostraram que as diferentes gramíneas possuem muita similaridade química-estrutural, fato que deve possibilitar o uso de um mesmo processo de hidrólise, independentemente da fonte.

The search for renewable fuels has been increasing in the modern world, due to this worring about the reduction in the volume of emissions of greenhouse. In this study we describe the physical-chemical and spectroscopic characterization and the grass potential in generating 2G Ethanol (Sorgum, Marandu, Elephant and Mombaça). The plant matrices were characterized by different techniques, including Elemental Analysis, Nuclear Magnetic…

Advisors/Committee Members: Silva, Wilson Tadeu Lopes da.

Subjects/Keywords: 2G Ethanol; biomass characterization; Caracterização de biomassa; Espectroscopia em gramíneas; Etanol 2G; Spectroscopy in grasses

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APA (6th Edition):

Martelli, F. H. (2015). Determinação e caracterização físico-química e espectroscópica de gramíneas para obtenção de etanol de segunda geração. (Masters Thesis). University of São Paulo. Retrieved from http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-07052015-092948/ ;

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Martelli, Fabricio Heitor. “Determinação e caracterização físico-química e espectroscópica de gramíneas para obtenção de etanol de segunda geração.” 2015. Masters Thesis, University of São Paulo. Accessed December 06, 2019. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-07052015-092948/ ;.

MLA Handbook (7th Edition):

Martelli, Fabricio Heitor. “Determinação e caracterização físico-química e espectroscópica de gramíneas para obtenção de etanol de segunda geração.” 2015. Web. 06 Dec 2019.

Vancouver:

Martelli FH. Determinação e caracterização físico-química e espectroscópica de gramíneas para obtenção de etanol de segunda geração. [Internet] [Masters thesis]. University of São Paulo; 2015. [cited 2019 Dec 06]. Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-07052015-092948/ ;.

Council of Science Editors:

Martelli FH. Determinação e caracterização físico-química e espectroscópica de gramíneas para obtenção de etanol de segunda geração. [Masters Thesis]. University of São Paulo; 2015. Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-07052015-092948/ ;

2. Tavares, Eveline Queiroz de Pinho. Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar.

Degree: PhD, Botânica, 2015, University of São Paulo

A fim de contornar a problemática imposta pela recalcitrância da parede celular à hidrólise, o processo de produção de etanol a partir de biomassa vegetal requer um passo denominado de pré-tratamento, que consiste em tornar a biomassa mais acessível à ação de glicosil hidrolases que atacam a parede celular. O melhor conhecimento de processos de degradação de parede operados pela própria planta tem o potencial de direcionar as pesquisas em bioernegia, indicando quais os mecanismos mais eficientes para desmontar o complexo de polímeros da parede celular. Cunhado pré-tratamento biológico, este consiste na hidrólise de polissacarídeos estruturais empregando mecanismos e elementos chave de processos de degradação de parede celular que ocorrem na própria planta. Um exemplo de evento com esta característica é a formação de aerênquima lisígeno, que consiste na abertura de espaços de gás em tecidos parenquimáticos. A formação do aerênquima em cana-de-açúcar se dá de forma modular, sendo o processo constituído por seis etapas: 1) percepção do sinal inicial; 2) separação celular: 3) expansão celular; 4) morte celular programada; 5) hidrólise de hemiceluloses e 6) hidrólise de celulose. O presente trabalho teve como principal foco estudar a regulação das duas etapas iniciais, visando obter conhecimentos que possibilitem para tornar a biomassa de cana de açúcar menos resistente à penetração de enzimas. O aerênquima ocorre na raiz de cana-de-açúcar por um processo constitutivo. Sua independência de um indutor externo foi corroborada mediante tratamento com nutrientes e inibidor da percepção por etileno (1-MCP) pela análise dos cinco centímetros mais apicais da raiz. O atraso na formação do aerênquima após tratamento com nutrientes levou à expressão diferencial de genes relacionados à degradação de parede celular, morte celular programada e sinalização por etileno. Por outro lado, o 1-MCP não afetou visivelmente a formação do aerênquima, porém alterou o balanço hormonal na raiz. O padrão transcricional das raízes tratadas com 1-MCP revelou aumento da expressão de genes relacionados à expansão celular e estresse oxidativo. Tais padrões são discutidos à luz da regulação hormonal da formação do aerênquima através do estabelecimento de um balanço hormonal definido entre auxina e etileno. Ambos os experimentos levaram à seleção de quatro genes candidatos: dois fatores de transcrição (ScRAV1 e ScERF1) e duas glicosil hidrolases (ScEPG1 e ScARA1), sequenciados e analisados quanto à diversidade hom(e)óloga, sequências promotoras e estrutura gênica em comparação a S. bicolor. A topologia das reconstruções filogenéticas e a distribuição diferencial de sítios para RAV e ERF nos promotores de ScEPG1 e ScARA1 não parece refletir padrões de expressão distintos, visto que os diferentes hom(e)ólogos demonstraram ser igualmente expressos. Em sistema heterólogo, o fator de transcrição RAV apresentou atividade repressora sobre o promotor de ScEPG1. Tal papel de RAV sugere regulação negativa sobre a degradação da lamela média e sobre o processo de… Advisors/Committee Members: Buckeridge, Marcos Silveira.

Subjects/Keywords: Aerenchyma; Aerênquima; Cana-de-açúcar; Cell wall; Etanol 2G; Ethanol 2G; Parede celular; Regulação transcricional; Sugarcane; Transcriptional regulation

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APA (6th Edition):

Tavares, E. Q. d. P. (2015). Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar. (Doctoral Dissertation). University of São Paulo. Retrieved from http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-28092015-093322/ ;

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Tavares, Eveline Queiroz de Pinho. “Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar.” 2015. Doctoral Dissertation, University of São Paulo. Accessed December 06, 2019. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-28092015-093322/ ;.

MLA Handbook (7th Edition):

Tavares, Eveline Queiroz de Pinho. “Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar.” 2015. Web. 06 Dec 2019.

Vancouver:

Tavares EQdP. Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of São Paulo; 2015. [cited 2019 Dec 06]. Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-28092015-093322/ ;.

Council of Science Editors:

Tavares EQdP. Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar. [Doctoral Dissertation]. University of São Paulo; 2015. Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-28092015-093322/ ;

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