Resumo: O bagaço da cana-de-açúcar é rico em açúcares que podem ser utilizados para aumentar a produção de biocombustíveis. A lignina é uma das principais barreiras que limita a digestão da celulose e hemiceluloses. Neste trabalho, investigamos o bagaço de três variedades de cana-de-açúcar crescidas na presença de um inibidor da via dos fenilpropanóides. Durante 30 dias, plantas com 60 dias de idade foram irrigadas três vezes por semana com ácido metilenodioxicinâmico (MDCA) 100 μM, um inibidor competitivo da enzima 4-cinamil:coenzima A ligase. Utilizamos três variedades de cana-de-açúcar: CTC 9, SP 80-3280, RB 855156 que foram analisadas quanto à biomassa seca, fresca, altura e grau brix. O bagaço foi avaliado quanto à composição de lignina e sua composição monomérica, bem como a recalcitrância à digestibilidade por um coquetel enzimático. O tratamento com o ácido metilenodioxicinâmico reduziu a recalcitrância na maioria das amostras de colmo analisadas. Por outro lado, em geral a digestibilidade das folhas não aumentou com exceção da cultivar SP80-3280. O conteúdo de lignina e a proporção dos monolignóis não puderam ser correlacionados com o aumento na digestibilidade observado. Todavia, as características agronômicas avaliadas reforçam a hipótese de que o MDCA e, de modo geral, a utilização de inibidores enzimáticos da via dos fenilpropanóides podem ser uma estratégia viável para aumentar a digestibilidade do bagaço de diferentes cultivares de cana-de-açúcar visando aumentar a eficiência dos processos para produção do etanol de segunda geração.
Abstract: Sugarcane bagasse is rich in polysaccharides that can be broken and fermented to increase production of biofuels in sugarcane mills. Lignin is a major barrier limiting the digestion of cellulose and hemicellulose. In this study, we investigated the bagasse digestibility of three sugarcane varieties grown in the presence of an inhibitor of the phenylpropenoid pathway. Throughout 30 days, 60 days old plants received a 100 μM methylendyoxide cinnamic (MDCA), a competitive inhibitor of the enzyme 4-cinnamyl: coenzyme A ligase from phenylpropenoid pathway. Three cultivars of cane sugar CTC 9, SP80-3280, RB85-5156 were analyzed for dry matter, fresh, height and degree brix. Bagasse was also evaluated for lignin content, monomer composition and digestibility to cellulose enzyme cocktail. Treatment with methylendyoxide cinnamic reduced digestibility in almost all culm samples evaluated. On the other hand, overall digestibility of leaves did not increased except for the cultivar SP80-3280. The lignin content and the proportion of monolignols could not be correlated with the observed increase in digestibility. However, agronomic traits support the hypothesis that the MDCA and generally the use of enzyme inhibitors of the phenylpropanoid pathway may be a viable strategy for increasing the digestibility of different cultivars of sugarcane to increase the efficiency of processes for the production of second generation ethanol. |
