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Scientific Society Journal
ISSN: 2595-8402
Journal DOI: 10.61411/rsc31879
REVISTA SOCIEDADE CIENTÍFICA, VOLUME 7, NÚMERO 1, ANO 2024
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ARTIGO ORIGINAL
Bioprospecção de actinobactérias amazônicas isoladas do solo rizosférico
Anna Ludmylla Oliveira Mendes1; Jane Ferreira Castro Alves2; Adriana Costa Ramos3; Karine Rodrigues do Nascimento Chaves4 ; Silvia Katrine Rabelo da Silva5
Como Citar:
MENDES, Anna Ludmilla Oliveira Mendes; ALVES; Jane Ferreira Castro; RAMOS, Adriana Costa et al. Bioprospecção de actinobactérias amazônicas isoladas do solo rizosférico. Revista Sociedade Científica, vol.7, n. 1, p.5675-5693 , 2024.
https://doi.org/10.61411/rsc202481817
Área do conhecimento: Ciências Biológicas.
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Palavras-chaves: Streptomyces. Atividade antifúngica. Bioinovação.
Publicado: 23 de novembro de 2024.
Resumo
O presente estudo propõe investigar a atividade biológica de compostos obtidos de actinobactérias isoladas. Foi avaliado o isolado PAT20, na produção de substâncias antimicrobianas pela técnica de difusão em ágar contra patógenos para identificar os isolados promissores. A caracterização morfológica e bioquímica ocorreu seguindo o International Streptomyces Project. A partir da obtenção dos metabólitos secundários extraídos através do solvente acetato de etila , em seguida, foi realizado o teste de CG-MS, foram identificados 17 compostos voláteis diferentes a partir do isolado PAT20 e reconhecidos por suas atividades Antimicrobianas, antioxidantes e antifúngica. O Tris (2,4) 5di-tert-buty|phenyl) phosphate (28,00%) foi o principal composto identificado no extrato. O isolado foi ativo contra ao menos um dos 11 patógenos testados, com espectro de ação variando entre bactérias Gram positivas e Gram negativas. O isolado PAT20 se destacou com os maiores halos de inibição contra Aeromonas hydrophyla medindo 9 mm, 22 mm Proteus vulgaris e 16 mm Bacillus subtilis respectivamente, indicando uma alta atividade antagonica. Bioquimicamente, os isolados promissores apresentaram índice enzimático para lipase e esterase. Esses resultados demonstram o potencial da biodiversidade amazônica, revelando o isolado do solo rizosferico PAT20 como produtora de substâncias antimicrobianas, antifúngicas e antioxidante de interesse para a indústria biotecnológica.
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Bioprospecting of Amazonian actinobacteria isolated from rhizospheric soil
Abstract
The present study proposes to investigate the biological activity of compounds obtained from isolated actinobacteria. The isolate PAT20 was evaluated in the production of antimicrobial substances using the agar diffusion technique against pathogens to identify promising isolates. Morphological and biochemical characterization occurred following the International Streptomyces Project. After obtaining the secondary metabolites extracted through the solvent ethyl acetate, then the GC-MS test was carried out, 17 different volatile compounds were identified from the PAT20 isolate and recognized for their antimicrobial, antioxidant and antifungal activities. Tris (2,4-di-tert-buty|phenyl) phosphate (28.00%) was the main compound identified in the extract. The isolate was active against at least one of the 11 pathogens tested, with a spectrum of action varying between Gram positive and Gram negative bacteria. The PAT20 isolate stood out with the largest inhibition halos against Aeromonas hydrophyla measuring 9 mm, 22 mm Proteus vulgaris and 16 mm Bacillus subtilis respectively, indicating a high antagonistic activity. Biochemically, the promising isolates showed an enzymatic index for lipase and esterase. These results demonstrate the potential of Amazonian biodiversity, revealing the rhizospheric soil isolate PAT20 as a producer of antimicrobial, antifungal and antioxidant substances of interest to the biotechnology industry.
Keywords: Streptomyces. Antifungal activity. Bioinnovation.
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1. Introdução
A descoberta e o desenvolvimento de novos produtos, processos ou aplicações a partir de recursos biotecnológicos é chamada de bioprospecção, uma exploração multidisciplinar que une Biologia, Química, Farmacologia, Microbiologia e Ecologia para identificar novos compostos químicos, enzimas e produtos naturais. Dentre as diversas abordagens e técnicas utilizadas nessa prospecção biológica, se destacam duas: a triagem de produtos naturais, onde compostos químicos de plantas, por exemplo, tem sua atividade antimicrobiana, antitumoral e antioxidante avaliadas; e a busca por enzimas ou microrganismos com características específicas que podem ser usadas em processos industriais, como produção de biocombustíveis, degradação de poluentes ambientais e desenvolvimento de novos fármacos [1,2].
A utilização de microrganismos com compostos bioativos é descrita em literatura desde o século XX, onde se destacam as Actinobactérias que são consideradas um importante grupo de bactérias Gram-positivas e filamentosas, produtoras de metabólitos secundários com extrema diversidade química e ação biológica. O gênero Streptomyces é considerado o maior dentro deste grupo bacteriano sendo uma fonte proeminente de compostos naturais, os quais seus análogos sintéticos compõem frações consideráveis de antibióticos clinicamente uteis, destacando que 70% de seus metabólitos apresentam atividade antibacteriana e 64% são as famílias de antibióticos conhecidas, produzidas por actinobactérias filamentosas, tornando importantes produtoras de produtos naturais. Adicionalmente, Actinobactérias isoladas de ambientes extremos revelam um potencial em ascensão devido à sua notável adaptação a condições desafiadoras de sobrevivência, o que lhes confere características únicas e propriedades biotecnológicas específica razão a qual cerca de 70% dos antimicrobianos de origem natural sejam produzidos por Streptomyces. Para corroborar essa afirmativa, as vias de biossíntese de Actinobactérias do gênero Streptomyces envolvem enzimas multifuncionais, como as Sintases de Peptídeos Não-ribossômicos (NRPs) e as Sintases de Policetídeos (PKSs). As NRPs desempenham um papel importante na produção de antibióticos, tais como penicilinas, vancomicinas e ciclosporinas, enquanto as PKSs sintetizam eritromicinas e outras substâncias relacionadas [2,3].
As Actinobactérias constituem um grupo de microrganismos Gram-positivos, predominantemente aeróbios e heterotróficos, pertencentes ao domínio Bacteria, filo Actinobacteriae e classe Actinobacteria. Esses microorganismos são distintos de outras bactérias devido a sua morfologia filamentosa, que se manifesta sob a forma de cadeias ou hifas, conferindo-lhes semelhanças com fungos filamentosos. Além disso, sua capacidade de formar micélio permite a exploração eficaz do ambiente em busca de nutrientes e a adaptaçãoa condições variáveis [ 3 ].
Esses microrganismos exibem uma notável variedade de colorações, com a capacidade de produzir pigmentos que abrangem desde tons brancos a matrizes de amarelo, laranja, rosa, vermelho e até mesmo cores mais escuras. Um traço característico de Actinobactérias é a formação de esporos resistentes, o que lhes concede a habilidade de sobreviver em condições adversas. Quando liberados em um ambiente propício, esses esporos têm a capacidade de germinar e dar origem a um novo crescimento [2,4].
O crescimento desses microrganismos tende a ser notoriamente lento, devido à sua morfologia filamentosa influenciada pela presença de mureína na sua rígida parede celular. Além disso, Actinobactérias são reconhecidas por sua capacidade de produzir metabólitos secundários com propriedades bioativas. Esses microrganismos desempenham um papel essencial na degradação de uma ampla gama de compostos orgânicos complexos, na decomposição da matéria orgânica, na ciclagem de nutrientes e na produção de enzimas. Por esse motivo, elas têm despertado considerável interesse no campo da biotecnologia [5].
A Amazônia exibe diversidade biológica e alto grau de endemismo com uma extensão de aproximadamente 4 milhões de quilômetros quadrados do território brasileiro presentes em oito Estados: Pará, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Acre, Amapá, Rondônia e Roraima. Este bioma amazônico ostenta a maior extensão de floresta tropical em todo o planeta, sendo amplamente reconhecido por sua riqueza biológica abundante. No entanto, é importante notar que, apesar da essencial contribuição dos microrganismos aos ecossistemas e seu papel crítico em processos ecológicos e biogeoquímicos, a pesquisa e exploração da microbiodiversidade permanecem relativamente escassas quando comparadas às investigações que envolvem plantas e animais [6,7].
Contudo, apesar dos benefícios econômicos e biotecnológicos inerentes aos isolados de Actinobactérias, a região amazônica mantém-se relativamente subexplorada nesse âmbito. A extensa biodiversidade e ecossistemas singulares da região sugerem a possibilidade de abrigar Streptomyces com propriedades ainda não documentadas. Assim, a bioprospecção de actinobactérias oferece uma perspectiva inovadora na busca por recursos antimicrobianos, com destaque às regiões pouco exploradas, como solo rizosferico amazônicas (Matos Neto, 2022). O presente estudo propõe se a investigar a atividade biológica de compostos obtidos de actinobactérias isoladas [7,8].
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2. Metodologia
Para realização da pesquisa foi usado o Biobanco de Actinobactérias Amazônicas (BIOACTA) da Universidade Federal do Oeste do Pará. Os isolados foram identificados como PAT, seguidos por números. A avaliação da atividade antagonica das linhagens de Streptomyces sp foi inicialmente realizada pelo método do bloco de gelose para determinar o potencial antagonista contra leveduras de interesse clínico.
Após o cultivo das linhagens em meio ISP2, a 30°C por 7 dias, foram removidos blocos de ágar circulares de 6 mm de diâmetro das placas contendo as colônias de Actinobactérias e colocados em placas de Petri (15 mm x 90 mm) contendo Agar Sabouraud Dextrose (SDA). As placas foram previamente semeadas com 100 μL da respectiva suspensão microbiana, ajustadas a 0,5 na Escala de McFarland, correspondendo a 104 esporos/mL. Para o controle negativo, foram dispostos blocos de ágar contendo apenas o meio ISP2. As placas foram incubadas a 30°C, e o efeito antagonista foi revelado após 48h pelo aparecimento de halos de inibição de crescimento microbiano em volta dos blocos contendo a Actinobactéria. A intensidade da atividade inibitória foi classificada de acordo com Sahin e Ugur (2003), com base no tamanho do halo de inibição. Foi adotado um delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) para confirmação da normalidade dos dados obtidos e foram expressos em media ± desvio padrão. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey, com um nível de significância de 5%, utilizando o software Assistat 7.7 beta Para caracterização morfológica e bioquímica de Actinobactéria isolada de pogostemon cablin (patchouli) foi realizado o protocolo recomendado pelo International Streptomyces Project (ISP) [6, 8].
A micromorfologia foi feita pela técnica de microcultivo e a caracterização das colônias bacterianas para o detalhamento do aspecto do micélio vegetativo, aéreo e produção de pigmentos, em meio International Streptomyces Project 2 (ISP2). A microscopia eletrônica de varredura foi realizada após cultivo das Actinobactérias em meio Ágar ISP2 a 30 ºC graus durante 7 dias, em microscópio eletrônico de varredura (LEO 5410LV) em 10 Kilovolts (kV), para detalhamento da cadeia de esporos [8,9]
Para avaliar a produção de lipase e esterase, as linhagens de actinobactérias foram inoculadas na forma de bloco de gelose em triplicata, em meio contendo (10 g Peptona, 5 Ml NaCl, 10 mLTween 80 [10mLTween 80 e 40 mL Água destilada], 15g Ágar, 1000 mL Água destilada) (SIERRA, 1957). Para avaliação da esterase o meio base foi o mesmo citado anteriormente. Após incubação em estufa a 28ºC por 10 dias para posterior observação de um halo branco difuso constituído de precipitados de oleato de cálcio indicou a presença da enzima. Para determinar amilase as linhagens de actinobactérias foram inoculadas na forma de bloco de gelose de 6 mm de diâmetro em triplicata no meio de cultura Agar-amido (5g Digestão péptica de tecido animal, 5g NaCl, 1,5g Extrato de carne bovina, 1,5g Levedura, 2g Amido solúvel, 15g Ágar, 1,5g Ácido glutâmico, 1000 mL Água destilada, pH 7,4) para verificar a presença de amilase e incubadas em estufa por 10 dias a 28ºC. Posteriormente foram adicionados 10mL da solução de lugol a 1% nas placas [10].
A triagem das linhagens de Streptomyces produtoras da enzima caseinase foi realizada em meio sólido contendo caseína como substrato indutor. Para avaliar a produção de Catalase as linhagens de actinobactérias foram cultivadas em meio de cultura NB (8g Caldo nutritivo, 15g Ágar, 1000 Água destilada) e incubadas em estufa por 10 dias a 28ºC. Após esse período, amostras das colônias foram transferidas com auxílio de alça de platina para lâminas de microscopia estéreis e adicionado peróxido de hidrogênio (H2O2) [11].
Para avaliação da produção em meios com fonte de nitrogênio, foi vertido em 10 placas de petri estéril o 18ml de Meio Ágar Basal de Sais Minerais e 2 ml de cada fonte de nitrogênio para cada placa, são elas: Treonina, L-cisteína, L-histidina, L-tirosina, L-metionina, Serina, L- fenilalanina, Valina, Glutamina e L-asparigina. Com a finalidade de avaliar o crescimento mediante fontes de carbono, também foi vertido em 13 placas 18ml com Meio Ágar Basal de Saís Mineirais e 2 ml de cada fonte de carbono para cada placa, são elas: D-xilose, Inositol, D- galactose, Sacarose, Maltose, D-manose, D-lactose, D-frutose, D-rufinose, L-ramnose, Larabnose, Manitol e Glicose. Todas as amostras foram inoculadas em esgostamento e ficaram na estufa por 15 dias à 30ºC (MARIANO et al., 2000). A Análise de CG-MS do extrato acetatoetílico do isolado promissor foi analisados por Cromatografia à gás (CG) em um equipamento Agilent CG 6850 acoplado a um espectrômetro de massas (EM) Agilent 5975C contendo coluna HP-5MS de comprimento 30m x 0,25mm e filme de 0,25µm. O volume de injeção da amostra foi de 1µL em modo splitless, tendo Hélio como gás carreador com taxa de 1mL.min-1. [11,12].
O método utilizado possui temperatura inicial do forno de 100°C, mantida por 5 minutos, e taxa de aquecimento de 5°C.min-1 até atingir a temperatura de 320°C a qual foi mantida ao final do aquecimento por mais 8min. As temperaturas do injetor, do quadrupolo e da fonte de íons foram, respectivamente, 300°C, 180°C e 280°C. As detecções dos espectros de massas foram realizadas por ionização por impacto de elétrons (EI) a 70 eV, em modo de aquisição full-scan na faixa de m/z 50-800 m/z a 2.66 scan.s-1. As identificações dos metabólitos foram realizadas por comparação do tempo de retenção de padrões e por comparação com a biblioteca espectral da NIST (v2.0, 2008) utilizando os valores de comparação de Match e R-Match acima de 900.
Para a obtenção do extrato foi inoculado em placa de petri os isolados promissores, contendo meio sólido ISP2 para a obtenção dos metabólitos secundários. O período de incubação foi feito em estufa bacteriológica a 30 Cº de 7 a 14 dias para o crescimento das actinobactérias Finalizado esse período, foram realizados recortes em blocos no meio contendo os isolados, utilizando um bisturi e posteriormente o material foi adicionado à erlenmeyers, variando o tamanho de acordo com a quantidade de material, em seguida houve adição de 20ml do solvente acetato de etila até cobrir todo o conteúdo da vidraria para posterior agitação manual durante 20min, com pausa de 1hora e mais 20min de agitação manual. Na fase subsequente, esse material foi deixado em overnight na capela de exaustão, para a evaporação do solvente. Para que fosse feita a separação da camada orgânica, o conteúdo do erlenmeyer foi filtrado em papel de filtro e concentrado em evaporador rotativo. A avaliação da atividade antioxidante ocorreu somente com a cepa mais promissora na atividade citotóxica, a PAT20, que terá seu extrato testado pela captura do radical livre ABTS realizada em espectrofotômetro. Preparou-se o radical ABTS a partir da reação de 5 mL da solução estoque de ABTS (7 mM) com 88 µL da solução de persulfato de potássio (140 mM) e manteu-se em temperatura ambiente no escuro por 16 horas. Após o tempo necessário diluíu-se 1 mL da mistura em álcool etílico até obter a absorbância de 0,7 nm ± 0,05 nm a 734 nm em espectrômetro Shimadzu UV 1800 (Shimadzu® 1800, Kyoto, Japão). Em seguida, construíu-se uma curva padrão de trolox (2.000 µM) com concentrações variando de 100 µM a 2.000 µM. Em ambiente escuro transferiu-se uma alíquota de 30 µL de cada solução de trolox (100 µM, 500 µM, 1000 µM, 1500 µM e 2.000 µM) para tubos de ensaio e misturou-se 3,0 mL da solução do radical ABTS. Em seguida, homogeneizou-se em vórtex e após 6 min da mistura realizou-se as leituras a 734nm. Utilizou-se o álcool etílico como branco para calibrar o espectrofotômetro. Para a determinação da atividade antioxidante na amostra repetiu-se o mesmo procedimento acima com a diluição do óleo [13,14].
O percentual de inibição foi calculado conforme a Equação 1 e a concentração final expressa em µM Trolox /g. A análise foi realizada em triplicata. A atividade antioxidante pela captura do radical livre DPPH foi realizada em espectrofotômetro UV 1800 (Shimadzu®, Kyoto, Japan) a um comprimento de onda de 515 nm. Preparou-se a solução do radical DPPH a partir de 24 mg de DPPH em 100 mL de etanol. Em seguida retirou-se 10 mL da solução e transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL e completou-se o volume com etanol para obtenção da solução trabalho. Em ambiente escuro transferiu-se uma alíquota de 150 µL da amostra para tubos de ensaio, misturou-se com 5.085 mL do radical DPPH da solução trabalho e homogeneizou-se em vórtex. Após 30 minutos de reação realizou-se a leitura em espectrofotômetro. Utilizou-se o álcool etílico como branco para calibrar o espectrofotômetro. A atividade antioxidante foi calculada baseando-se em uma curva padrão de Trolox (50µM-1000 µM). O percentual de inibição foi calculado conforme equação 1 e a concentração final expressa em µM Trolox /g [15,16].
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3. Resultados e discussão
As actinobactérias isoladas do solo rizosferico da Amazônia foram identificados pelo código "PAT" seguido por um número. A PAT20 isolada do solo rizosferico foi ativa contra 11 patógenos de interesse clínico apresentando atividade antagônica. Obetendo resultado promissores contra Aeromonas hydrophyla medindo 9 mm , Proteus vulgaris 22mm e Bacillus subtilis 16mm respectivamente, indicando uma alta atividade antagonista.
Esses resultados indicam a variação na capacidade das actinobactérias da Amazônia em inibir diferentes espécies de patógenos o que pode ter implicações importantes na pesquisa relacionada à microbiota da região e seu potencial antimicrobiano. A pesquisa em bioprospecção de microrganismos, com foco nas Actinobactérias do solo rizosferico na região amazônica, revelou resultados promissores ao demonstrar atividade antagônica desses microrganismos contra cepas de Aeromonashydrophyla, Proteus vulgaris e, Bacillus subtilis. Essas descobertas abrem portas para o potencial uso dessas Actinobactérias como fonte de compostos bioativos com propriedades antifúngicas, antibacteriana e, antioxidantes.
Além do teste de antagonismo do isolado PAT20 foi realizado a analise do extrato do isolado por CG-MS que mostrou a presença de compostos com bioatividades antimicrobianas, antioxidantes e antifúngica forte. Foram identificados 17 compostos voláteis diferentes a partir do metabólito ativo do isolado e reconhecidos por suas atividades Bioativas. O Tris(2,4-di-tert-buty|phenyl) phosphate (28,00%) foi o principal composto identificado no extrato apresentando propriedades antimicrobianas, antioxidantes e antifúngica contra E.coli, Pseudomonas Aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, bacillus subtilis, Edwardsiella tarda e Klebsiella pneumoniae, respectivamente, na pesquisa de Malash et al., (2023).
O composto Heneicosane apareceu em seis momentos durante a cromatografia. Os testes de bioensaio antifúngico, em placas de ágar batata dextrose (PDA), mostraram que 30 gl -1 de inóculo de semente de trigo de S. philanthi RL-1-178, exibiram inibição total (100%) sobre Aspergillus parasiticus TISTR3276 e Aspergilus flavus PSRDC.
4 Oheneicosano apresentou 70,7% de inibição. O uso dos COVs RL-1-178 (30 gl -1) como biofumigante em sementes de soja armazenadas resultou em proteção completa (100%) contra a infecção, bem como inibição completa da produção de aflatoxina (B 1 , B 2 e G 2 ) (analisado por HPLC) pelos dois fungos produtores de aflatoxinas. Os COVs RL-1-178 apresentaram fortes efeitos inibitórios sobre A. parasiticus TISTR 3276 e A. flavus PSRDC-4, bem como inibiram a produção de aflatoxinas (B 1 , B 2 e G 2 ). O Dotriacotane, também apareceu seis vezes durante a análise e sua ação tem atividade antioxidante , antimicrobiana e antioxidante assim como o Tris (2,4-di-tert-buty|phenyl) phosphate [17,18].
Outras substâncias antimicrobianas foram Dodecane, 4,6-dimethyl-, Octadecane, Tetracosanoic acid, 1,2-Benzenedicarboxylic acid, bis(2-methy, Triacontane, I-+)-Ascorbic acid 2,6-dihexadecanoate, Eicosane, Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phospl, n-Hexadecanoic acid , que apresentam potencial antimicrobiano contra bactérias gram-postivas e negativas, algumas inclusive resistentes como Staphylococcus aureus resistentes à antimeticilina (MRSA) (ESSAM et al., 2020). A análise do CG-EM do extrato mostrou a presença de compostos com bioatividades Antimicrobianas, antioxidantes e antifúngica. Foram identificados 16 compostos voláteis diferentes a partir do isolado PAT20 (entre 5.0min e 66.0 min) e reconhecidos por suas atividades Antimicrobianas, antioxidantes e antifúngica. Tris(2,4-di-tert-buty|phenyl) phosphate (28,00%) foi o principal composto identificado no extrato.
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Figura 1: Cromatograma PAT20 MPE
Fonte: Autores,2024
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Tabela 01 –Identificação de compostos químicos do isolado PAT20 utilizando análise CG-MS.
Tempo (mim) | Área (%) | M.W (g\mol) | Formula Molecular | Nome do Composto | Bioatividade |
15.244 | 1,04 | 2,85 | C14H30 | Dodecane,4,6dimethyl- | Não relatado |
20.676 | 0.51 | 2.92 | C21H44 | Heneicosane | Atividade antifúngica e antimicrobiana (Sharma,Mallubbotla,2022 ) |
21.378 | 0.54 | 3.29 | C14H22O | 2,4-Di-tert-butylphenol | Atividade antibacteriana e antitumoral (Seenivasan et al,2022) |
25.670
| 0.45 | 3.37 | C18H38 | Octadecane | Atividade antimicrobiana (Begum et al,2016) |
28.543 | 0.66 | 4.24 | C24H48O2 | Tetracosanoic acid | Não relatado |
28.670 | 0.62 | 5.44 | C30H62 | Triacotane | Atividade antioxidante,antimicrobiana e antifúngica (Kuma,Dhawan,2023) |
29.089 | 0.48 | 2.76 | C16H22O4 | 1,2-Benzenedicarboxylic acid, bis(2-methy) | Não relatado |
30.179 | 1.56 | 4.42 | C30H62 | Dotriacontane | Atividade antibacteriana,antifúngica e antioxidante (Managamuri,Ganduri,2017) |
30.395 |
1.15 |
8.30 |
C38H68O8 |
1-+Ascorbic acid 2,6-dihexadecanoate |
Atividade antioxidante e antibacteriana(Kumar,Sati,2021) |
31.257 | 8.65 | 8.34 | C16H32O2 | n-Hexadecanoic acid | Atividade antifúngica e antibacteriana (Maela et al,2022) |
34.532 | 25.32 | 20.23 | C18H32O2 | 9,12-Octadecadienoicacid (Z,Z) | Atividade antibacteriana, antioxidante e antifúngica (Chakraborty et al,2022) |
34.935 | 6.48 | 15.78 | C20H42 | Eicosane | Atividade antifúngica (Bhat,Kumar,2024) |
44.405 | 1.61 | 6.17 | C18H35NO | 9-Octadecenamide,(Z)- | Atividade antioxidante e antimicrobiana (Alonso, Maldonado,2022) |
44.760 | 1.03 | 10.70 | C54H11O | Tetrapentacontane | Atividade antibacteriana,antioxidante e antifúngica (Ali,Warsi,2021) |
45.060 | 0.52 | 4.09 | C30H50 | Squalene | NÃO relatado |
56.469 | 4.15 | 9.59 | C17H30OSI | Phenol,2,4-bis(1,1-dimethylethyl-,phosp) | Atividade antifúngica (Devi,Vijay,2021) |
63.555 | 28.00 | 23.97 | C42H63O4P | Tris(2,4-tert-buty phenyl)Phosphate | Atividade antibacteriana (Apsari P.P,Et al,2019) |
Fonte: Pesquisa de campo (2024).
Figura 2 : Registro de microscopia eletrônica de varredura do solo rizosferico de pogostemon cablin (patchouli) PAT20.
Fonte: Autores: 2024.
As características microscópicas observadas nos isolados apresentaram organização e formato compatível com o gênero Streptomyces, conforme descrito em literatura por Alam et.al. (2002).
Figura 3: Micélio Aério do isolado PAT20
Fonte: Autores:2024
Quanto à disposição dos esporos do isolado, identificou-se a presença de filamentos flexuosos em cadeias ramificadas, filamentos fechados curtos, todas essas características convergindo com o perfil morfológico típico do gênero Streptomyces, citado por Azuma (2012)
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4. Caracterização bioquímica
Para a caracterização bioquímica foi determinada a produção de Lipase, Esterase, Amilase, Caseinase e Catalase. As características enzimáticas do isolado possibilitou identificar o perfil bioquímico do isolado, onde houve crescimento em lipase e esterase, enzimas biocatalisadoras que são utilizadas biotecnologicamente na síntese de surfactantes, indústria têxtil, cosmética e farmacêutica, além de participarem da produção de biocombustíveis, atuando sem necessidade de cofatores, com alta estabilidade em solventes orgânicos e ampla especificidade de substrates.
Para avaliar a produção de lipase e esterase, as linhagens de actinobactérias foram inoculadas na forma de bloco de gelose em triplicata, em meio contendo (10g Peptona, 5mL NaCl, 10mLTween 80 [10mLTween 80 e 40mL Água destilada], 15g Ágar, 1000mL Água destilada). Para avaliação da esterase o meio foi base foi o mesmo citado anteriormente, modificando a fonte de carbono para Tween 20. Após incubação em estufa a 28ºC por 10 dias. A observação de um halo branco difuso constituído de precipitados de oleato de cálcio indicou a presença da enzima.
A linhagens de actinobactérias foram inoculadas na forma de bloco de gelose de 6 mm de diâmetro em triplicata no meio de cultura Agar-amido (5g Digestão péptica de tecido animal, 5g NaCl, 1,5g Extrato de carne bovina, 1,5g Levedura, 2g Amido solúvel, 15g Ágar, 1,5g Ácido glutâmico, 1000 mL Água destilada, pH 7,4) para verificar a presença de amilase e incubadas em estufa por 10 dias a 28ºC. Posteriormente foram adicionados 10mL da solução de lugol a 1% nas placas.
A triagem das linhagens de Streptomyces produtoras da enzima caseinase foi realizada em meio sólido contendo caseína como substrato indutor. Para avaliar a produção de Catalase as linhagens de actinobactérias foram cultivadas em meio de cultura NB (8g Caldo nutritivo, 15g Ágar, 1000 Água destilada) e incubadas em estufa por 10 dias a 28ºC. Após esse período, amostras das colônias foram transferidas com auxílio de alça de platina para lâminas de microscopia estéreis e adicionado peróxido de.
Para avaliação da produção em meios com fonte de nitrogênio, foi vertido em 10 placas de petri estéril o 18ml de Meio Ágar Basal de Sais Minerais e 2 ml de cada fonte de nitrogênio para cada placa, são elas: Treonina, L-cisteína, L-histidina, L-tirosina, L-metionina, Serina, L-fenilalanina, Valina, Glutamina e L-asparigina. Com a finalidade de avaliar o crescimento mediante fontes de carbono, também foi vertido em 13 placas 18ml com Meio Ágar Basal de Saís Mineirais e 2 mç de cada fonte de carbono para cada placa, são elas: D-xilose, Inositol, D-galactose, Sacarose, Maltose, D-manose, D-lactose, D-frutose, D-rufinose, L-ramnose, Larabnose, Manitol e Glicose. Todas as amostras foram inoculadas em esgostamento e ficaram na estufa por 15 dias à 30ºC [19].
A habilidade enzimática da produção de amilase é restrita a um número reduzido de actinobactérias, como α-amilases termoestáveis produzidas por actinobactérias endofíticas do gênero Nocardiopsis sp. No gênero Streptomyces sp. nem todas as espécies produzem amilase, portanto a presença ou a falta de produção desta enzima não é suficiente para sugerir um perfil comum à algum grupo. A produção de caseinase somadas a catalase positiva no estudo de Yang et.al. (2021) mostrou que as enzimas estão diretamente envolvidas na biossíntese de metabólitos secundários em 2.634 cepas de Streptomyces, onde existem propriedades catalíticas capazes de serem exploradas de diferentes maneiras, características comuns aos objetos dessa pesquisa [20].
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5. Considerações finais
Os resultados apresentados neste estudo fornecem uma base sólida para futuras investigações que visam explorar ainda mais as propriedades bioativas das Actinobactérias isoladas do solo rizosferico da Amazônia. Essas pesquisas têm o potencial de contribuir não apenas para a compreensão da biodiversidade microbiana na região, mas também para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas e produtos biotecnológicos inovadores.
Além disso, a pesquisa destacou a importância da biodiversidade da rizosfera na região amazônica e a necessidade de explorar essa riqueza biológica para fins econômicos, estratégicos e biotecnológicos. A adaptação das Actinobactérias a condições desafiadoras de sobrevivência e seu papel na produção de ácidos orgânicos na rizosfera ressaltam sua versatilidade e potencial biotecnológico. Esses achados sugerem a capacidade dessas Actinobactérias como fonte de compostos bioativos com propriedades antifúngicas, antimicrobiana e antioxidante, o que pode ter implicações importantes na pesquisa farmacêutica e na produção de agentes antifúngicos naturais.
Por fim, este trabalho representa mais um passo na jornada de descoberta e aplicação de recursos biotecnológicos para o benefício da sociedade, demonstrando a importância da interdisciplinaridade e da pesquisa científica na busca por soluções inovadoras para desafios complexos, que tem o potencial de contribuir não apenas para a compreensão da biodiversidade microbiana na região amazônica, mas também para o desensolvimento de novas estratégias terapêuticas.
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Instituto Esperança de Ensino Superior Iespes,Santarém, Pará, Brasil.
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Universidad de Ciencias Empresaliales Y Sociales, Santarém, Pará, Brasil
Universidade do Oeste do Pará, Santarém, Brasil

