Recebido em 13/5/09; aceito em 24/6/09; publicado na web em 25/11/09 PRODUCTION, PROPERTIES AND APPLICATION OF CELLULASES IN THE HYDROLYSIS OF AGROINDUSTRIAL RESIDUES. Cellulases have been intensively studied in the past few years, due to the interests in biofuels production from lignocellulosic materials, since they permit maintaining mild conditions during the conversion process. These enzymes can be produced by a broad variety of naturally occurring microorganisms, such as from genera Aspergillus, Trichoderma, Penicillium and Humicola. Targeting the increasing of expression levels, molecular biology tools have been used for heterologous genes insertion in host cells, e. g., Pichia pastoris and Escherichia coli. Enzymes from fungal cellulolytic complex usually act best at pH between 4 and 5 under temperatures from 40 to 60 °C and can be used for either sequential (SHF) or simultaneous (SSF) hydrolysis together alcoholic fermentation. In this review, the main raw materials for production of cellulases are identified, as well as the state of art of enzymes' properties, production and main applications.Keywords: cellulases; agroindustrial residues; lignocellulose.
INTRODUÇÃOCelulases são enzimas que constituem um complexo capaz de atuar sobre materiais celulósicos, promovendo sua hidrólise. Estas enzimas são biocatalisadores altamente específicos que atuam em sinergia para a liberação de açúcares, dos quais glicose é o que desperta maior interesse industrial, devido à possibilidade de sua conversão em etanol.
1,2Estas enzimas começaram a ser estudadas durante a Segunda Guerra Mundial. A deterioração de fardas, barracas, bolsas e demais objetos dos acampamentos, fabricados de algodão, chamou a atenção de soldados das forças armadas norte-americanas, instalados nas ilhas Solomon, no Pacífico Sul. Algumas organizações, como a Quartermaster Corps, juntamente com as forças armadas, montaram laboratórios em busca de explicações e soluções imediatas para esse problema, que incluíam a detecção de organismos agentes das deteriorações, seus mecanismos de ação e métodos de controle. O grupo de trabalho, constituído por oito pesquisadores e liderado pelo Dr. Elwyn T. Reese, passou a conduzir seus experimentos no laboratório das forças armadas, em Natick, Massachusets, Estados Unidos. Como resultado das pesquisas, uma linhagem, codificada como QM6a, de um fungo filamentoso, identificado posteriormente como Trichoderma viride, foi isolada e a esta foi atribuída a característica de excretar enzimas capazes de degradar celulose. Até 1953, Dr. Reese e seu grupo de trabalho já haviam determinado que enzimas naturais, nomeadas celulases, constituem complexos de diversas moléculas com distintas habilidades na degradação do substrato. Em 1956, Dr. Reese aliou seus conhecimentos aos da Dra. Mary Mandels, que, em conjunto, passaram a trabalhar no laboratório em Natick. A partir de então, o foco das pesquisas deixou de ser a prevenção da hidrólise da celulose e passou a ser o melhoramento da produção das enzimas responsáveis por esse fe...