As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks ... more As doutrinas apresentadas são da exclusiva responsabilidade do autor. V Abstract This work looks for a better understanding of the lignocellulolitic potential of crude enzyme extracts obtained from solid-state cultivation of four white-rot fungi (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum and Phlebia rufa) using the lignocellulosic substrate wheat straw. At different fermentation times, enzyme activities such as manganese-dependent peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), laccase, carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase, xylanase and feruloyl esterase were screened and the content of lignin as well as hydroxycinnamic acids in fermented straw were determined. In general, our results showed that MnP predominate among ligninolytic activities and xylanase among polysaccharide hydrolase activities. All fungi secreted feruloyl esterase while LiP was only detected in crude extracts from B. adusta. Since no significant differences (P>0.05) were observed in remaining lignin content of fermented straw, LiP activity was not a limiting factor of enzymatic lignin removal process. Among hydroxycinnamic acids, ferulic acid content of T. versicolor and P. rufa fermented straw exhibited significant lower titers. The levels of esterified hydroxycinnamic acids degradation were considerably higher than previous reports with lignocellulosic biomass. The data show that Phlebia rufa, may be considered for more specific studies as higher ferulic and p-coumaric acids degradation was observed for earlier incubation times. VII Resumo O desenvolvimento deste trabalho teve como objectivo a aumentar o conhecimento do potencial lenhinocelulolítico de extractos enzimáticos obtidos através de fermentação sólida de quatro fungos da podridão branca (Trametes versicolor, Bjerkandera adusta, Ganoderma applanatum e Phlebia rufa) utilizando a palha de trigo como substrato durante 28 dias. As actividades enzimáticas da manganês-peroxidase (MnP), lenhina peroxidase (LiP), lacase, carboximetilcelulase (CMCase), avicelase, xilanase e feruloíl esterase foram analisadas com intervalos de 7 dias. A composição química da parede celular da palha de trigo, em cada um dos intervalos de tempo previamente mencionados, foi analisada medindo a concentração de lenhina e de ácidos hidroxicinâmicos esterificados. Os resultados obtidos mostraram que a actividade da MnP era predominante, relativamente às restantes actividades lenhinocelulolíticas Do mesmo modo, a actividade enzimática da xilanase era superior à das outras hidrolases. Todos os fungos produziram a enzima feruloíl esterase, enquanto que a LiP só foi detectada no extracto que continha B. adusta. Como não foram observadas diferenças significativas (P> 0.05) relativamente ao teor de lenhina da palha de trigo após a fermentação, a actividade da LiP não deverá ser considerada como um factor limitante do processo enzimático envolvido na ruptura das unidades constituintes da lenhina. Relativamente aos ácidos hidroxicinâmicos esterificados, especificamente na palha de trigo fermentada com os fungos T. versicolor e P. rufa, o ácido ferúlico e o ácido p-cumárico apresentaram valores de degradação mais elevados especialmente durante os primeiros sete dias de incubação. Foi possível identificar um mecanismo sinergético de degradação dos diferentes constituintes da parede celular em que a hidrólise dos ácidos hidroxicinâmicos e de parte das hemiceluloses poderá ser determinante para a degradação posterior da molécula de lenhina. Os níveis de degradação dos ácidos hidroxicinâmicos esterificados foram mais elevados quando comparados com VIII outros estudos com material lenhinocelulósico. Os dados indicam que o fungo P. rufa, poderá revelar-se bastante promissor, visto que apresentou valores elevados na degradação do ácido ferúlico e p-cumárico nos tempos iniciais da incubação. IX Agradecimentos Este espaço é dedicado àqueles que deram a sua contribuição para que esta dissertação fosse realizada. A todos eles deixo aqui os meus sinceros agradecimentos. Ao Professor Doutor Miguel António Machado Rodrigues, orientador da dissertação, o apoio incansável, a partilha do saber e as valiosas contribuições para o trabalho. Acima de tudo, obrigada por estimular o meu interesse pelo conhecimento. Ao Professor Doutor Rui Manuel Furtado Bezerra, meu co-orientador, pelo apoio na fase experimental do trabalho, cedência de bibliografia e pela orientação na elaboração da dissertação. Ao Professor Doutor Fernando Nunes, pela disponibilidade demonstrada neste estudo e pela paciente prestação de esclarecimentos e revisão. Ao Professor Doutor Albino Dias pelo tempo dispendido na avaliação crítica do trabalho. Ao Professor Doutor Luís Ferreira e à Eng.ª Cristina Guedes pela disponibilidade e revisão crítica do texto.
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