Artículo de revista
Using a mediator system to increase the delignification of sugarcane residues with fungal enzymes
Fecha
2015-12Registro en:
Flórez Pardo, Luz Marina; Parra Paz, Angela Sofía; López Galán, Jorge Enrique y Figueroa Oviedo, Jersson Ivan. Using a mediator system to increase the delignification of sugarcane residues with fungal enzymes. En: C T y F - Ciencia, Tecnologia y Futuro. Volúmen 6, número 2 (Diciembre de 2015); páginas 81-92
01225383 (impreso)
23824581 (en línea)
Autor
Flórez Pardo, Luz Marina
Parra Paz, Angela Sofía
López Galán, Jorge Enrique
Figueroa Oviedo, Jersson Ivan
Institución
Resumen
Industrial residues are resources that generate regional energy security but they have not been sufficiently
valued. In southern Colombia, the sugar cane sector produces approximately 9´000 000 T/year of
residues, mostly represented by tops and leaves. Delignification is a critical step in the process of obtaining
ethanol from these residues. The removal of lignin using extracellular enzyme extracts and mediators has not
been widely studied. Therefore, a methodology was developed to extract, a cocktail of enzymes consisting
of laccase, manganese peroxidase (MnP) and lignoperoxidase (LiP) from Pleurotus ostreatus, which was
cultivated by solid substrate fermentation. The extracts with two mediators: 1) ABTS: 2,2´-azino-bis-3-
ethylbenzthiazoline-6-sulfonic-acid and 2) vanillin, were tested on two different types of residues: untreated
residues and pretreated residues with ultrasound. It was found that the crude enzyme extract contained laccase
(0.432 U/mL), LiP (0.116 U/mL) and MnP (0.025 U/mL) activity. Additionally, the results confirmed that this
extract was capable of removing 52.7% of lignin from ultrasound pretreated sugar cane residues and ABTS
as the laccase mediator. It is important to highlight that the results obtained were very promising mainly if a
more concentrated extracellular extract can be used Os resíduos industriais são recursos que geram uma segurança energética regional, mas eles não são suficientemente valorizados. No sul da Colômbia, o setor da cana de açúcar produz aproximadamente 9'000 000 T/ano de resíduos, principalmente representados por folhas e miolos. Destes resíduos podemos obter etanol e uma das etapas mais críticas é a deslignificação. Neste processo, a remoção de lignina com o uso de extratos de enzima extracelular e mediadores, ainda não foi amplamente estudada. Consequentemente, foi desenvolvida uma metodologia para a extração do fungo Pleurotus ostreatus, o qual foi cultivado por fermentação em substrato sólido, um coquetel de enzimas composto por lacase, manganês peroxidase (MnP) e lignoperoxidase (LiP). Estes extratos enzimáticos foram testados com o uso dos mediadores: 1) ABTS: 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotiazoline-6-ácido sulfônico e 2) vanilina, sobre dois diferentes tipos de resíduos: não tratados e pré-tratados com ultrassom. Como resultado verificou-se que o extrato cru de enzima esteve composto por atividade lacase (0.432 U/mL), LiP (0.116 U/mL) e MnP (0.025 U/mL). Adicionalmente, os resultados confirmaram que esse extrato cru junto com o ABTS como mediador de lacase foi capaz de remover 52.7% da lignina dos resíduos de cana de açúcar pré-tratados com ultrassom. Também é importante salientar que estes resultados foram muito promissórios, designadamente, se é possível utilizar um extrato extracelular mais concentrado