ABSTRACT: Feathers are by-products that are generated in significant quantities by the poultry industry. Microbial bioconversion has been investigated as a promising strategy for the processing of feathers, since, along with the degradation of these keratinous materials, bioprocessing can result in value-added products. Thus, from the perspective of industrial microbiology, chicken feathers can be considered a raw material for obtaining microbial proteases. Within this context, this research investigated and characterized the production of extracellular proteases by Aspergillus sp., isolated from soil of the Amazon Rainforest. The enzymatic production was evaluated using several growth substrates (whole feathers, feather meal, human hair, casein, gelatin, peptone and chicken beaks). With highest enzyme production was obtained the feather meal (FM) and peptone. After 48 h of fermentation, FM degradation was 15.82%. The crude protease showed optimal activity at pH 5.0 and 37 °C and enzymatic activity was enhanced with the addition of 1 and 5 mM of CaCl2, MnSO4, KCl, MgSO4 and CuSO4. The detergents Tween 20 and Triton x-100, at concentrations 0.5 and 1% (v/v), tended to stimulate activity. The presence of 0.5 and 1% (v/v) of organic solvents (methanol, acetone, butanol, acetonitrile, isopropanol and DMSO), maintained the enzymatic activity. β-mercaptoethanolstimulated proteolytic activity in the enzymatic assays. This study suggested new direction for waste management with industrial applications giving rise to green technology for sustainable development.

RESUMO: As penas são subprodutos que são gerados em quantidades significativas pela indústria avícola. A bioconversão microbiana tem sido investigada como uma estratégia promissora para o processamento de penas, uma vez que, juntamente com a degradação desses materiais queratinosos, o bioprocessamento pode resultar em produtos de valor agregado. Assim, do ponto de vista da microbiologia industrial, as penas de frango podem ser consideradas matéria-prima para a obtenção de proteases microbianas. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar e caracterizar a produção de proteases extracelulares por Aspergillus sp., isolados de solo da floresta Amazônica. A produção enzimática foi avaliada utilizando diversos substratos de crescimento (penas inteiras, farinha de penas, cabelo humano, caseína, gelatina, peptona e bicos de frango). Com maior produção de enzima foi obtida a farinha de penas (FP) e peptona. Após 48 h de fermentação, a degradação da FP foi de 15.82%. A protease bruta mostrou atividade ótima em pH 5.0 e 37 0C e a atividade enzimática foi aumentada com a adição de 1 e 5 mM de CaCl2, MnSO4, KCl, MgSO4 e CuSO4. Os detergentes Tween 20 e Triton x-100, nas concentrações 0.5 e 1% (v/v), tenderam a estimular a atividade. A presença de 0.5 e 1% (v/v) dos solventes orgânicos (metanol, acetona, butanol, acetonitrila, isopropanol e DMSO), mantiveram a atividade enzimática. O β-mercaptoetanol estimulou a atividade proteolítica nos ensaios enzimáticos. Este estudo sugere uma nova direção para a gestão de resíduos com aplicações industriais dando origem à tecnologia verde para o desenvolvimento sustentável.

RESUMO A castanha-do-brasil é um produto florestal não madeireiro muito importante na região amazônica. A propagação desta árvore ainda representa um desafio, devido ao lento e irregular processo de germinação das sementes. Neste contexto, bactérias promotoras do crescimento vegetal podem facilitar o processo de propagação. O objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar bactérias endofíticas em raízes de castanha-do-Brasil em floresta de terra firme e em áreas cultivadas no norte do Brasil, e identificar alguns mecanismos de promoção do crescimento vegetal executados por essas bactérias. No total, 90 isolados bacterianos foram obtidos de raízes de castanha-do-Brasil em monocultura, agrofloresta e floresta nativa, usando diferentes meios de cultivo semi-sólidos. Os isolados foram caracterizados pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. As características de promoção do crescimento vegetal foram avaliadas através da presença do gene nifH, solubilização de fosfato de alumínio e produção de compostos indólicos. Os isolados foram afiliados a 18 gêneros, pertencentes a cinco diferentes classes (α-Proteobacteria, β-Proteobacteria, γ-Proteobacteria, Bacilli e Actinobacteria). O gênero Bacillus foi predominante, principalmente nas áreas de floresta e monocultura. Quatorze isolados apresentaram o gene nifH. A maioria dos isolados foi capaz de solubilizar fosfato de alumínio e sintetizar compostos indólicos. Os resultados indicam uma elevada diversidade de bactérias endofíticas presente em raízes de castanha-do-Brasil, principalmente em área de agrofloresta, que pode estar relacionado aos atributos do solo. Entre os 90 isolados, 22 apresentaram os melhores resultados relacionados às características de promoção do crescimento vegetal, e são bons candidatos para testes em produção de mudas de castanha-do-Brasil.

ABSTRACT Brazil nut is a very important nontimber forest product in the Amazon region. Propagation of this tree still represents a challenge due to slow and uneven seed germination. In this context, plant growth-promoting bacteria can facilitate the process of propagation. The aims of this study were to isolate and characterize endophytic bacteria from the roots of Brazil nut trees in native terra firme forest and cultivation areas in northern Brazil, and to identify mechanisms by which bacteria act in plant growth promotion. Overall, 90 bacterial isolates were obtained from the roots of Brazil nut trees in monoculture, agroforestry and native forest areas by using different semisolid media. The isolates were characterized by sequencing the 16S rRNA gene. Plant growth-promoting characteristics were evaluated by the presence of the nifH gene, aluminum phosphate solubilization and the production of indole compounds. The isolates were affiliated with 18 genera belonging to 5 different classes (α-Proteobacteria, β-Proteobacteria, γ-Proteobacteria, Bacilli and Actinobacteria). The genus Bacillus was predominant in the forest and monoculture areas. Fourteen isolates presented the nifH gene. Most of the bacteria were able to solubilize aluminum phosphate and synthetize indole compounds. The results indicated high diversity of endophytic bacteria present among the roots of Brazil nut trees, mainly in the agroforestry area, which could be related to soil attributes. Among the 90 isolates, the 22 that presented the best results regarding plant growth promotion traits were good candidates for testing in seedling production of Brazil nut trees.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de fungos endofíticos "dark septate" (DSEF) em Oryza glumaepatula, na Amazônia, e sua capacidade de colonização in vitro. Foram coletadas plantas de O. glumaepatula em área de cerrado e de mata em Roraima. As raízes foram tratadas para a observação de hifas melanizadas septadas e de microescleródios. Os fungos foram isolados em meio ágar malte. Os DSEF foram observados em plantas coletadas em ambos os ambientes, com maior colonização nas coletadas da mata. Um isolado foi capaz de colonizar o hospedeiro original e também plantas de Oryza sativa, exibindo as estruturas características de DSEF em plantas de arroz saudáveis.

The objective of this work was to assess the occurrence of dark septate endophyte fungi (DSEF) in Oryza glumaepatula in Amazonia, and its in vitro colonization capacity. Oryza glumaepatula plants were collected in forest and cerrado areas of the Roraima state, Brazil. The roots were prepared to observe septate melanized hyphas and microesclerotia. The isolation of fungi was done in agar malte medium. Dark septate endophyte fungi were observed in plants from both environments, with higher colonization on those collected in the forest. One isolate was able to colonize the original host and also Oryza sativa plants, exhibiting typical DSEF structures in rice healthy plants.

Duzentos e quarenta linhagens de leveduras foram isoladas de amostras de solos da Estação Ecológica de Maracá, na Amazônia Brasileira, as quais representam 82% de leveduras de afinidade ascomicética e 18% basidiomicética. As especies dominantes foram Candida etchellsii, Candida famata, Candida robusta, Candida rugosa, Candida valida, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus albidus, Cryptococcus laurentii, Rhodotorula glutinis, Rhodotorula minuta and Rhodotorula mucilaginosa. A capacidade das leveduras produzirem e excretarem toxinas letais a cepas sensíveis de leveduras, atividade micocinogênica, foi investigada. Seis linhagens foram capazes de produzir micocinas: Issatchenkia sp., Saccharomyces exiguus?, Williopsis saturnus var. subsufficiens, e 3 W. saturnus identificadas conforme os dados de taxonomia molecular baseados nas seqüências da região D1/D2 do 26S rDNA.

The 240 yeasts isolated from soils of the Maracá Ecological Station in the Brazilian Amazon were identified and screened for mycocin production. These strains included 82% of ascomycetous and 18% basidiomicetous affinities and the prevalent species were Candida etchellsii, Candida famata, Candida robusta, Candida rugosa, Candida valida, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus albidus, Cryptococcus laurentii, Rhodotorula glutinis, Rhodotorula minuta and Rhodotorula mucilaginosa. Mycocins able to kill some yeasts were produced by 6 strains identified as Issatchenkia sp., Saccharomyces exiguus?, Williopsis saturnus, var. subsufficiens, and 3 W. saturnus according to 26S rDNA D1/D2 region sequence and phenotypic data.