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Título: Enzimas celulolíticas e xilanolíticas de leveduras isoladas do cerrado mineiro
Autor : Carvalho, Fernanda Paula
Primeiro orientador: Schwan, Rosane Freitas
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co: Dias, Disney Ribeiro
Batista, Cristina Ferreira Silva e
Primeiro membro da banca: Goulart, Patrícia de Fátima Pereira
Piccoli, Roberta Hilsdorf
Schwan-Estrada, Kátia Regina Freitas
Bastos, Sabrina Carvalho
Área de concentração: Microbiologia Agrícola
Palavras-chave: Enzima
Biodiversidade de levedura
Cerrado
Solo
Enzyme
Yeast biodiversity
Soil
Data da publicação: 2013
Agência(s) de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais, FAPEMIG
Referência: CARVALHO, F. P. Enzimas celulolíticas e xilanolíticas de leveduras isoladas do cerrado mineiro. 2012. 118 p. Tese. (Doutorado em Microbiologia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.
Resumo: Pointing to the expertise in the Mineiro Cerrado microbiota, the aim of this study was to : i) identify the diversity of soil yeasts from different regions of the Cerrado (Brazilian Savannah), ii) screen cellulases and xylanases producer yeasts and, iii) evaluate the production of these enzymes in different agro-industrial residues. A total of 307 yeast strains were isolated from three municipalities in Minas Gerais State (Arcos, Passos and Luminárias) in rainy and dry seasons. Ten yeast genera (Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, Kazachstania, Kodamaea, Lindnera, Pichia, Schwanniomyces, Torulaspora and Trichosporon) and 23 distinct species in both seasons were identified by rDNA sequencing. The soils were chemically characterized and there were no significant differences in the concentrations of phosphorus, magnesium and organic matter in the soils among the studied areas. The Arcos area contained large amounts of aluminum during the rainy season and both hydrogen and aluminum in the rainy and dry seasons. The yeast populations that were identified seemed to be unaffected by the high levels of aluminum in the soil. The API ZYM® (BioMérieux, France) system and semiquantitative test in plates were used to characterize the extracellular enzymatic activity profiles of the yeast isolates. The results of the API ZYM® test showed differences in the extracellular enzyme profiles among the yeast species evaluated. Some isolates that belong to the same species showed distinct enzymatic profiles. Among the isolates analyzed for enzyme production in the semiquantitative test, 17 (5.5%) were positive for cellulase and xylanase and 6 (1.9%) were positive only for xylanase. From these positive isolates, Cryptococcus laurentii (CES UFLA 519), C. flavescens (CES UFLA 735), C. humicola (CES UFLA 683) and Candida neerlandica (CES UFLA 707) were selected for cultivation on lignocellulosic substrates. Sugarcane bagasse, sugarcane straw, corn cobs, corn straw, wheat bran and cocoa shell were the lignocellulosic residues used and compared in relation to pure substrates (beech wood xylan and CMC) for the production of cellulolytic (FPase, endoglucanase, β-glucosidase) and xylanolytic (xylanase and β-xylosidase) enzyme complex. The Cryptococcus laurentii yeast (CES UFLA 519) was the species that excelled in the production of β-glucosidase with the best response in specific activity observed in the waste bagasse (0.983 IU mg protein-1 mL-1) and corn straw (0.919 IU ml-1 mg protein-1). The higher production of xylanase (0.494 IU mg protein-1 mL-1) using residue was detected for that species in sugarcane bagasse. Our study is the first to describe yeasts isolated from the Brazilian Cerrado ecosystem and demonstrates their ability to produce enzymes that may be of potential industrial interest
Visando o conhecimento da microbiota do cerrado mineiro este trabalho objetivou: i) identificar a diversidade de leveduras do solo de diferentes regiões do Cerrado (savana brasileira); ii) selecionar leveduras produtoras de celulases e xilanases e, iii) avaliar a produção destas enzimas em diferentes resíduos agroindustriais. Um total de 307 leveduras foi isolado de três municípios do Estado de Minas Gerais (Arcos, Passos e Luminárias) nas estações seca e chuvosa. Dez gêneros de leveduras (Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, Kazachstania, Kodamaea, Lindnera, Pichia, Schwanniomyces, Torulaspora e Trichosporon) e 23 espécies diferentes foram identificadas por sequenciamento do rDNA. Os solos foram caracterizados quimicamente e não houve diferença significativa nas concentrações de magnésio, fósforo e matéria orgânica nos solos, entre as áreas estudadas. A área de Arcos continha grandes quantidades de alumínio durante a estação chuvosa e hidrogênio e alumínio nas estações chuvosa e seca. A população de leveduras identificada parece não ter sido afetada pelos níveis elevados de alumínio no solo. Foi utilizado o sistema API ZYM® (BioMérieux, France) e teste semiquantitativo em placa para caracterizar os perfis de atividade enzimática extracelular das leveduras isoladas. Os resultados do teste API ZYM® mostraram diferenças nos perfis de enzimas extracelulares entre as espécies de leveduras avaliadas. Alguns isolados pertencentes à mesma espécie apresentaram perfis enzimáticos distintos. Dentre os isolados avaliados para produção de enzimas no teste semiquantitativo, 17 (5.5 %) foram positivos para celulase e xilanase e 6 (1.9%) foram positivos somente para xilanase. Destes isolados positivos, selecionou-se Cryptococcus laurentii (UFLA CES 519), C. flavescens (UFLA CES 735), C. humicola (UFLA CES 683) e Candida neerlandica (UFLA CES 707) para cultivo em substratos lignocelulósicos. Bagaço de cana, palha de cana, sabugo de milho, palha de milho, farelo de trigo e casca de cacau foram os resíduos lignocelulósicos utilizados e comparados em relação a substratos puros (CMC e xilana beech wood) para a produção de enzimas do complexo celulolítico (FPase, endoglucanase, β-glicosidase) e xilanolítico (xilanase e β-xilosidase). A levedura Cryptococcus laurentii (UFLA CES 519) foi a espécie que se destacou na produção de β-glicosidase com a melhor resposta em atividade específica constatada nos resíduos bagaço de cana (0,983 UI µg proteína-1 mL-1) e palha de milho (0,919 UI µg proteína-1 mL-1). A maior produção de xilanase (0,494 UI µg proteína-1 mL-1) foi observada em bagaço de cana. Este estudo foi o primeiro a descrever leveduras isoladas do ecossistema do Cerrado brasileiro e demonstrar sua capacidade de produzir enzimas em resíduos agroindustriais com potencial interesse industrial
metadata.teses.dc.description: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Microbiologia Agrícola, área de concentração em Microbiologia Agrícola, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1137
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções:DBI - Microbiologia Agrícola - Doutorado (Teses)

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