Metabólitos e genes do catabolismo de lactose e de proteínas envolvidos na formação de flavor em Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Carmo, Ana Paula do
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse; Doutorado em Microbiologia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20; Flavor compounds; Lactose catabolism; Protein catabolism; Probiotics; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1553

A identificação de genes específicos envolvidos na formação de compostos que conferem características de flavor é um requerimento básico para predição do uso potencial de bactérias do ácido láctico (LABs) em indústrias de alimentos. O presente trabalho teve como objetivo identificar metabólitos e genes envolvidos na formação de flavor na bactéria probiótica Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20. As análises filogenéticas com genes que codificam uma lactato desidrogenase, o ldh, e a proteína A de controle catabólico (CcpA), o ccpA-pepR1, demonstram e reforçam a classificação dessa bactéria dentre as do grupo NCFM, como proposto por estudo de genômica comparativa de Lactobacillus. Pelo método da inferência Bayesiana o gene adhE, que codifica uma acetaldeído desidrogenase, demonstra padrão evolucionário próximo ao da linhagem probiótica L. acidophilus NCFM e reforça a interpretação de que é uma nova e incomum subespécie dentre as de L. delbrueckii, a primeira identificada como probiótica. Foram identificados no genoma do L. delbrueckii UFV H2b20 oito genes do sistema proteolítico possuindo relações filogenéticas próximas às linhagens do grupo NCFM, dos quais dois são de sistemas de transporte de oligopeptídeos, oppC e oppBII. As aminopeptidases PepC, PepN e PepX devem ser essenciais para o crescimento das LABs, probióticas ou não, uma vez que os genes que as codificam estão sempre presentes, inclusive no genoma do L. delbrueckii UFV H2b20. Para o gene pepX existe uma provável ligação entre o catabolismo de lactose e a expressão de PepX por meio de regulação da expressão dessa enzima via proteína PepR1/CcpA, uma vez que a organização e regulação da expressão gênica é conservada entre as linhagens de Lactobacillus. A bem conservada história evolucionária do gene ilvE entre as linhagens de L. delbrueckii subsp. bulgaricus e o L. delbrueckii UFV H2b20 constitui evidência de que as vias de degradação de aminoácidos, como as de isoleucina e de valina, são similares entre essas bactérias. Assim, o envolvimento do succinato na produção de flavor no meio de crescimento foi atribuída a atividade de IlvE . A presença do gene que codifica a PepG no genoma do L. delbrueckii UFV H2b20, que está ausente em outras linhagens, pode imprimir maior atividade e efetividade do seu sistema proteolítico. A sequência de aminoácidos de PepG revelou que é uma cisteíno endopeptidase pertencente à superfamília C1 das peptidases, e também uma similaridade de 100 % com a PepG do L. delbrueckii subsp. bulgaricus ATCC 11842. Por sua vez, a análise da sequência de nucleotídeos demonstrou identidade de 99 % com o gene pepG do mesmo organismo. O presente trabalho propõe ainda um modelo esquemático para explicar o funcionamento do sistema proteolítico no L. delbrueckii UFV H2b20, com base nos componentes que foram identificados até o momento.