Diversidade de leveduras capazes de metabolizar hidrolisado hemicelulósico associadas ao intestino de besouros passalídeos (insecta, coleoptera, passalidae)

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-12-07T20:38:11Z No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5)Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T18:27:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5)Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T18:28:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5)Made available in DSpace on 2016-01-19T18:28:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27Não InformadaMicroorganisms and animal association was too important for evolutive success of Metazoa, principally for wood-feeding insects. Assuming that: i) xylophagous insects have symbiotic association to its intestinal microbiota; ii) microbial community of insects gut is a hyperdiverse habitat, with high richness in undescribed strains and species; iii) the knowledge about this microbiota can to provide tools for producing biofuels and other value-added chemical compounds; the aim of this work was to isolate and identify yeasts associated to intestinal content of Veturius transversus (Passalidae, Coleoptera, Insecta, Arthropoda, Metazoa), able to metabolize sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate (SBHH) with xylitol production. After this, one of the isolates was selected to have its cultivation in SBHH characterized. Sugarcane bagasse hydrolysis was evaluated about obtaining total reducing sugar and D-xylose. Then, the yeasts were isolated and identified using biochemical profile and the nucleotide sequences of ribosomal genes (ITS). Each isolated strain was evaluated for ethanol and xylitol production, and lastly, the strain named VT01 had its growing in SBHH characterized. The hydrolysis method employed leads to obtaining, on average, 60,59 g/L of total reducing sugar, of which 71,13% is D-xylose. A total of 20 colonies were isolated, being 11 distinct biochemical profiles distributed at 3 clades. Except VT12 and VT13 strains, all isolates are able to producing xylitol, with high yield (average of 45,37%) observed to Geotrichum sp. (VT01). Futhermore, Geotrichum sp. (VT01) was able to consume the microbial inhibitors acetic acid (78,88 %), hydroxymethyl-furfural (83,47%) and furfural (98,78%). These results allow to conclude that: i) the isolated strains exhibit phenotypic variation, occurring differents biochemical profiles for the same species; ii) Geotrichum sp. (VT01) is the most promising isolate for xylitol production, showing high tolerance against microbial inhibitors; iii) furfural consumption by Geotrichum sp. (VT01) is performed in co-metabolism with glucose, being not used as carbon source for cell growth.A associação entre micro-organismos e metazoários foi decisiva para o sucesso evolutivo destes últimos, sobretudo no que se refere a capacidade de digerir e assimilar substratos poliméricos complexos. Admitindo que: i) insetos xilófagos apresentam alta dependência de sua microbiota intestinal; ii) o conteúdo intestinal destes insetos é abundante em espécies ou linhagens ainda não descritas; iii) o conhecimento desta microbiota poderá fornecer ferramentas para obtenção de combustíveis e outros produtos com valor agregado a partir da biomassa lignocelulósica; o objetivo deste trabalho foi isolar e identificar leveduras, associadas ao conteúdo intestinal do besouro Veturius transversus (Passalidae, Coleoptera, Insecta, Artrhopoda, Metazoa), hábeis em metabolizar hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar (HACA), investigando a seguir a capacidade destas em produzir xilitol neste substrato. Por fim, um dos isolados foi selecionado para caracterização do seu crescimento quando cultivado em HACA. Inicialmente, o processo de hidrólise do bagaço foi analisado quanto à obtenção de açúcar redutor total e D-xilose. A seguir, as leveduras foram isoladas e identificadas segundo o perfil bioquímico e sequências de nucleotídeos de genes ribossomais (ITS). Todos os isolados foram submetidos a teste de produção de etanol e xilitol e, por fim, o isolado VT01 teve seu crescimento em HACA caracterizado. O protocolo de hidrólise de bagaço empregado conduziu, em média, a obtenção de 60,59 g/L de açúcar redutor total, sendo a maior parte deste (71,13%) D-xilose. Um total de 20 colônias de leveduras foram isoladas, distribuídas em 11 perfis bioquímicos e três clados distintos. Exceto os isolados VT12 e VT13 (Geotrichum sp.), todos foram hábeis em produzir xilitol. O cultivo de Geotrichum sp. (isolado VT01) indicou a habilidade deste em produzir xilitol com rendimento médio de 45,37%, sendo ainda hábil em consumir inibidores do crescimento microbiano gerados durante o processo de hidrólise, a saber, hidroximetil-furfural (83,47%), ácido acético (78,88%) e, principalmente, furfural (98,78%). Face aos resultados, se conclui que: i) os isolados apresentam variedade fisiológica, havendo indivíduos da mesma espécie com perfis bioquímicos divergentes; ii) Geotrichum sp. (VT01) é o isolado com maior potencial para produção de xilitol, apresentando maior tolerância aos inibidores do crescimento microbiano; iii) o consumo de furfural por Geotrichum sp. (VT01) ocorre em co-metabolismo com glicose, sendo que este inibidor não é utilizado como fonte de carbono para produção de biomassa