. Prof. Lineu Prestes, 748, 05508-900 São Paulo -SP, BrasilRecebido em 9/6/09; aceito em 12/3/10; publicado na web em 20/7/10 BIOMASS ENZYMATIC HYDROLYSIS. Production of ethanol from biomass fermentation has gained much attention recently. Biomass cellulosic material is first converted into glucose either by chemical or by enzymatic process, and then glucose is fermented to ethanol. Considering the current scenario, where many efforts are devoted for the search of green routes to obtaining ethanol from renewable sources, this review presents the relationship between structure and properties of cellulosic material, pre-treatments and hydrolysis of cellulosic material, and structure and function of cellulase enzyme complex.Keywords: biomass; cellulose; hydrolysis. INTRODUÇÃOAtualmente, o sistema energético internacional é fortemente dependente de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), pois cerca de 80% do consumo mundial de energia se originam dessas fontes; o consumo apresenta um crescimento anual de cerca de 2% (média em 20 anos) e cresceu 3,1% ao ano nos últimos 5 anos.1 Esta é uma situação que merece mudanças não só pela exaustão gradativa das reservas de combustíveis fósseis como também pelos efeitos negativos ao meio ambiente que resultam do seu uso, entre os quais o aquecimento global. A busca por combustíveis alternativos levou alguns países a optar por biocombustíveis devido principalmente a esse recente interesse na energia da biomassa, o que gerou combustíveis líquidos tais como o etanol produzido pela fermentação de açúcares (etanol de primeira geração) extraído, principalmente, da cana-deaçúcar, do milho, da beterraba, entre outras fontes.2 Outra via para a produção de etanol é pela hidrólise de biomassa celulósica, 3,4 com geração de glicose, a qual pode ser fermentada produzindo etanol (etanol de segunda geração).O Brasil está avançado quando se trata de substituir combustíveis fósseis, como a gasolina, por etanol renovável; o estado de São Paulo é um dos maiores produtores de cana-de-açúcar (68% do total das plantações no país).5-9 O Brasil produz cerca de 18 bilhões de litros de etanol combustível (dado da safra 2008/09 de maio/2009), 10 o que representa 36% do total mundial. O Projeto Bioetanol ("Produção de Bioetanol através de Hidrólise Enzimática de Biomassa de Cana-deaçúcar"), iniciado em 2006 e financiado pela FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos) através do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) tem como meta viabilizar uma tecnologia para a conversão da celulose do bagaço e da palha da cana ao combustível etanol, já que apenas um terço da biomassa contida na planta cana é aproveitada para a produção de açúcar e etanol, 11 minimizando a expansão dos canaviais. O Projeto Bioetanol é uma grande rede de pesquisa que agregou competências geradas ao longo da história brasileira, em especial pelo Proálcool, para desenvolver o processo de hidrólise enzimática de modo a torná-lo viável comercialmente. 12Projeto da FAPESP que também objetiva a produção de bioenergia no Brasil é o Prog...

Cellulase, an enzymatic complex that synergically promotes the degradation of cellulose to glucose and cellobiose, free or adsorbed onto Si/SiO(2) wafers at 60°C has been employed as catalyst in the hydrolysis of microcrystalline cellulose (Avicel), microcrystalline cellulose pre-treated with hot phosphoric acid (CP), cotton cellulose (CC) and eucalyptus cellulose (EC). The physical characteristics such as index of crystallinity (I(C)), degree of polymerization (DP) and water sorption values were determined for all samples. The largest conversion rates of cellulose into the above-mentioned products using free cellulase were observed for samples with the largest water sorption values; conversion rates showed no correlation with either I(C) or DP of the biopolymer. Cellulose with large water sorption value possesses large pore volumes, hence higher accessibility. The catalytic efficiency of immobilized cellulase could not be correlated with the physical characteristics of cellulose samples. The hydrolysis rates of the same cellulose samples with immobilized cellulase were lower than those by the free enzyme, due to the diffusion barrier (biopolymer chains approaching to the immobilized enzyme) and less effective contact between the enzyme active site and its substrate. Immobilized cellulase, unlike its free counterpart, can be recycled at least six times without loss of catalytic activity, leading to higher overall cellulose conversion.

Fungo filamentoso Trichoderma reesei XCC Bactéria Xanthomonas campestris pv campestris EGB Endoglucanase CBH Celobiohidrolase CBM Cellulose binding module (módulo de ligação na celulose) CP Celulose avicel tratada com H 3 PO 4 CIL Celulose avicel tratada com LI CC Celulose algodão MCC Celulose algodão mercerizada EC Celulose eucalipto MEC Celulose eucalipto mercerizada CUEN Etilenodiamina cúprica LI Líquido iônico EMIMAc Acetato de 1-etil-3-metil-imidazólio DNS Ácido 3,5-dinitro-salicílico ANS Ácido 3-amino-5-nitrosalicílico