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: 2015-02-27 / Não Informada / Microorganisms 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.

Há evidência de interação mutualista entre leveduras e abelhas sem ferrão, em que estas são vetores de leveduras que servem de alimento e modificam produtos do ninho das abelhas. Vários estudos registraram a ocorrência de espécies dos gêneros Candida e Starmerella associadas ao ninho de diferentes meliponíneos. Nesse estudo foram identificadas as espécies de leveduras vetorizadas por Frieseomellita varia, Scaptorigona polysticta, Sacaptorigona postica, Tetragonisca angustula angustula, Melipona compressipes manaoensis e Melipona scutellaris em regiões e meliponários no Cerrado tocantinense, e feita uma análise das características funcionais das leveduras vetorizadas pela abelha Scaptorigona postica. Amostragens foram realizadas entre os anos de 2006 a 2015 em sistemas de meliponicultura localizados em quatro municípios do Estado do Tocantins, região norte do Brasil, sendo espécimes de abelhas campeiras capturadas na entrada dos ninhos com sacos plásticos e postas para caminhar em placas contendo meio YMA. Os isolados foram identificados por métodos moleculares, realizando-se extração de DNA, agrupamento por reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando o primer EI-1 e sequenciamento do domínio D1/D2 do gene 26S rDNA utilizando os primers NL-1 e NL-4. As características funcionais das leveduras vetorizadas por S. postica foram mensuradas por testes fisiológicos e bioquímicos para as habilidades de assimilar oito compostos de carbono e quatro álcoois, fermentação de glicose, crescimento em meio contendo ácido acético, meio osmofílico e nas temperaturas 37°C e 40°C. Entre os diferentes meliponineos, foram identificados 62 espécies de leveduras, classificadas em 18 gêneros do filo Ascomycota e seis do filo Basidiomycota, sendo observado uma maior frequência das espécies Torulaspora delbrueckii, Candida apicola, Pichia membranifaciens, Pichia kluyveri e Starmerella meliponinorum, representando 41% do total de isolados. Destas, C. apicola e S. meliponinorum são frequentes em meliponineos, enquanto que as outras são típicas de substratos açucarados, mostrando que as abelhas vetorizam leveduras de seus ambientes de coleta de polén e néctar. Diferenças na composição de espécies ocorreram entre Meliponini e Trigonini, mostrando estratégias diferentes de visitação nos substratos contendo leveduras. Ainda, cada abelha vetoriza uma comunidade típica de leveduras, o que pode indicar hábitos seletivos e diferenciais de coleta. A análise das características funcionais de 52 linhagens isoladas de S. postica revelou que em grande parte das leveduras assimilam os carboidratos galactose, maltose, celobiose e trealose, em quanto que o número de leveduras que assimilam sacarose, amido, melibiose e xilose foi menor. O etanol foi assimilado por 36,53% das leveduras, mas acetona, metanol e isopropanol foram pouco frequentes. Grande parte das leveduras foi fermentadora, osmofilica e resistente ao ácido acético, mostrando adaptação a altas concentrações de açucares e ambiente fermentativo. / There are evidences for a mutualistic interaction between yeasts and stingless bees, in which bees vector yeasts that serve as food item or modify the products of the nest. Various studies report the occurrence of species of the generea Candida e Starmerella associated with nests of different meliponini. In this study we identified the yeast species vectored by Frieseomellita varia, Scaptorigona polysticta, Sacaptorigona postica, Tetragonisca angustula angustula, Melipona compressipes manaoensis and Melipona scutellaris in areas of Cerrado, and we made a funtional analysis of the yeasts associated with Scaptorigona postica. Sampling was done between the years 2006 and 2015 in Tocantins State, Northern Brasil, and the collector bees were captured iin the nest entrance with sterile bags and put to walk on agar platescontaining YMA. Yeast isolates were identified by molecular methods using DNA extraction, PCR fingerprinting with primer EI-1 and sequencing of D1/D2 region of the gene 26S rDNA uing primers NL-1 and NL-4 of representative strains. Functional characters were tested as carbohydrate assimilation, osmotolerance and acid tolerance, and resistance to 37°C and 40°C for yeasts isolated from Scaptorigona postica. Among all stingless bees, 62 yeast species belonging to 18 genera of Ascomycota and six Basidiomycota were identified, with a higher frequency ofTorulaspora delbrueckii, Candida apicola, Pichia membranifaciens, Pichia kluyveri and Starmerella meliponinorum that represented 41% of the strains. Among these, C. apicola and S. meliponinorum are frequent in stingless bees, and the others are commonly isolated from sugary substrates, indicating that the bees vector yeasts from the enviroments where they collect nectar and pollen. Significant differences in the yeast composition occur between Meliponini and trigonini, indicating different strategies of visitation in the substrates colonized by yeasts. Also each bee species carries different yeast communities, indicating a selective and different collecting habit. Functional characters of 52 yeasts isolated from S. postica revealed that most assimilate simple sugars galactose, maltose, celobiose, and trealose, bu only ¼ of them assimilate sucrose and xylosis. Assimilation of starch and mellibiose was uncommon. Ethanol was assimilated by 36,53% of the yeasts but acetona, metanol and isopropanol were less frequently assimilated. Most yeasts was fermentative, osmophillic and resistant to acetic acid which indicates an adaptation to high sugar concentrations and the fermentative environment.