Rizobactérias amazônicas produtoras de celulases: potencial para produção enzimática individual e em consórcios

dc.contributor.advisor1Oliveira, Luiz Antonio de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9931395111001102eng
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2008-7292eng
dc.contributor.referee2Carmo, Edson Junior do
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5780309549588357eng
dc.contributor.referee2orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2222-430Xeng
dc.contributor.referee3Ferreira, Francisco Augusto da Silva
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6253036275888670eng
dc.contributor.referee3orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5128-7457eng
dc.contributor.referee4Roque, Rosemary Aparecida
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6226107929823883eng
dc.contributor.referee4orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8781-6170eng
dc.contributor.referee5Ramos, Tatiana de Oliveira
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/4506904916173834eng
dc.contributor.referee5orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4032-526Xeng
dc.creatorOliveira, Matheus Montefusco de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0071666661201446eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0704-5434eng
dc.date.issued2026-03-03
dc.description.abstractThe rhizosphere represents a highly complex and biologically active environment in which interactions between host plants and soil microorganisms play a central role in the decomposition of organic matter and the maintenance of soil fertility. Among these processes, cellulose degradation stands out for its ecological and biotechnological relevance, as this polymer constitutes the main structural component of plant biomass. In this context, the present study aimed to evaluate the cellulolytic potential of Amazonian rhizobacteria associated with Pueraria phaseoloides and Inga edulis, to investigate the influence of the host plant on the functional selection of these microorganisms, and to analyze the production of cellulolytic enzymes under monoculture and co-culture systems. Bacterial isolates were initially reactivated and subjected to qualitative screening on carboxymethylcellulose (CMC) medium, with the enzymatic index (EI) used as a selection criterion. A marked heterogeneity among isolates was observed, with a predominance of rhizobacteria exhibiting EI values equal to or greater than 2.0, indicative of high biotechnological potential. Comparative analysis between host plants revealed a significant influence of plant identity on cellulolytic potential, with isolates from P. phaseoloides showing higher mean EI values than those from I. edulis. Isolates with the highest enzymatic indices were morphologically characterized, subjected to Gram staining, and identified through molecular analysis. The results indicated a predominance of species belonging to the genus Bacillus, particularly Bacillus sp. 1, Bacillus sp. 2 and Bacillus sp. 3. Based on these criteria, selected strains were further evaluated for the production of e total cellulases (FPase), endoglucanases (CMCase), and β-glucosidases. Enzymatic assays demonstrated that, although individual cultures exhibited limited and unstable cellulase production, co-culture systems promoted substantial increases in both the intensity and stability of enzymatic activity. The triple co-culture composed of Bacillus sp. 1 (INPA R-583), Bacillus sp. 2 (INPA R-774) and Bacillus sp. 3 (INPA R-762) emerged as the most efficient arrangement, evidencing synergistic interactions and functional complementarity among bacterial strains. The strategic use of Bacillus-based bacterial consortia represents an effective approach to enhance and stabilize cellulolytic enzyme production, contributing to advances in the understanding of rhizosphere functional ecology and providing a foundation for the development of lignocellulosic biomass degradation processes.eng
dc.description.resumoA rizosfera representa um ambiente altamente complexo e biologicamente ativo, no qual interações entre plantas hospedeiras e microrganismos do solo exercem papel na decomposição da matéria orgânica e na manutenção da fertilidade do solo. Dentre esses processos, a degradação da celulose destaca-se por sua relevância ecológica e biotecnológica, uma vez que esse polímero constitui o principal componente estrutural da biomassa vegetal. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial celulolítico de rizobactérias amazônicas associadas às plantas Pueraria phaseoloides e Inga edulis, investigar a influência da planta hospedeira na seleção funcional desses microrganismos e analisar a produção de enzimas celulolíticas em sistemas de monocultivo e co-cultivo. Os isolados bacterianos foram inicialmente reativados e submetidos à triagem qualitativa em meio contendo carboximetilcelulose (CMC), com determinação do índice enzimático (IE) como critério de seleção. Observou-se expressiva heterogeneidade entre os isolados, com predominância de rizobactérias apresentando IE igual ou superior a 2,0, indicativo de elevado potencial biotecnológico. A análise comparativa entre as plantas hospedeiras revelou influência significativa da identidade vegetal sobre o potencial celulolítico, com isolados provenientes de P. phaseoloides com valores médios de IE superiores aos observados para I. edulis. Os isolados com maiores índices enzimáticos foram caracterizados morfologicamente, submetidos à coloração de Gram e identificados por meio de análise molecular. Os resultados indicaram predominância de espécies pertencentes ao gênero Bacillus, com destaque para Bacillus sp. 1, Bacillus sp. 2 e Bacillus sp. 3. Com base nesses critérios, linhagens selecionadas foram utilizadas para avaliação da produção de celulases totais (FPase), endoglucanases (CMCase) e β-glicosidases. Os ensaios enzimáticos demonstraram que, embora os cultivos individuais apresentem capacidade limitada e instável de produção de celulases, os sistemas de co-cultivo promoveram aumentos expressivos na intensidade e na estabilidade da atividade enzimática. O co-cultivo triplo composto por Bacillus sp. 1 (INPA R-583), Bacillus sp. 2 (INPA R-774) e Bacillus sp. 3 (INPA R-762) destacou-se como o arranjo mais eficiente, evidenciando interações sinérgicas e complementaridade funcional entre as linhagens bacterianas. A utilização estratégica de consórcios bacterianos do gênero Bacillus mostra-se uma abordagem eficiente para a intensificação e estabilização da produção de enzimas celulolíticas, contribuindo para o avanço do conhecimento sobre a ecologia funcional da rizosfera e oferecendo subsídios para o desenvolvimento de processos de degradação da biomassa lignocelulósica.eng
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superioreng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Matheus Montefusco de. Rizobactérias amazônicas produtoras de celulases: Potencial para produção enzimática individual e em consórcios. 2026. 116 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11619
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicaseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologiaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/por
dc.subjectRizobactériapor
dc.subjectAmazôniapor
dc.subjectCelulosepor
dc.subjectCelulasespor
dc.subjectHidrólisepor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS: MICROBIOLOGIA: MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E DE FERMENTACAOeng
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/93209/TESE_MatheusOliveira_PPGBIOTEC.pdf.jpg*
dc.titleRizobactérias amazônicas produtoras de celulases: potencial para produção enzimática individual e em consórcioseng
dc.typeTeseeng

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