Isolamento de metabólitos produzidos por bactérias endossimbiontes da macroalga antártica Monostroma hariotti

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Pozza Júnior, Mário Cezar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacillus; Algas antárticas; Antarctic algae; Antarctic microbiota; Bioactive compounds; Compostos bioativos; Microbial natural products; Microbiota antártica; Produtos naturais microbianos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-06112024-172608/

Produtos naturais microbianos são uma importante fonte de compostos promissores para o tratamento de doenças humanas e veterinárias, bem como para o controle de pragas agrícolas responsáveis por perdas irreparáveis no campo. Contudo, a redundância química observada ao término dos isolamentos de compostos tem sido um percalço para a descoberta de novos metabólitos produzidos por microrganismos. Como alternativa a este problema, está a busca de linhagens microbianas em ambientes extremos, ambientes onde as condições de vida são submetidas a fatores limite para a maior parte dos organismos conhecidos. Microrganismos extremófilos apresentam características fisiológicas adaptadas à sobrevivência em um meio altamente hostil, e como consequência, são como reservatórios de novas moléculas, advindas de sua história natural peculiar nestes ambientes. Com temperaturas negativas, alta salinidade, e alto índice de radiação UV, os mares pertencentes ao oceano Glacial Antártico ofertam possibilidades para o isolamento de novas espécies e novos produtos naturais para a inovação biotecnológica. A abordagem mais recente de investigação e isolamento de novos compostos engloba a utilização de ferramentas ômicas integradas a métodos cromatográficos e espectrométricos de análise, proporcionando assim, uma forma mais precisa de identificar cada linhagem microbiana e seus metabólitos bioativos. Desta forma, o objetivo deste trabalho é investigar metabólitos produzidos por linhagens bacterianas endossimbiontes da macroalga antártica Monostroma hariotti, avaliando seu potencial biotecnológico. A partir do sequênciamento do gene 16S rRNA das 21 linhagens endossimbiontes de M. hariotti, foi obtida a identificação dos gêneros Arthrobacter sp., Bacillus sp., Microbacterium sp., Priestia sp., Pseudomonas sp., e Psychrobacter sp. Bioensaios em placa de 96 poços revelaram potencial antibacteriano dos extratos orgânicos das linhagem Bacillus sp. MONO11, a qual apresentou atividade biológica contra bactérias patogenicas, sendo então selecionada para isolamento dos seus metabólitos bioativos. Constatou-se que bactérias endossimbionte da alga M. hariotti são filogenéticamente distintas e apresentam potencial para a descrição de novas espécies. Quanto as suas capacidades de controle microbiano, observou-se que nos estudos in vitro, cinco linhagens de três generos diferentes apresentaram atividade inibitória do crescimento de patógenos animais e vegetais, revelando o potencial desta comunidade endossimbionte para o isolamento de produtos naturais antimicrobianos. Dentre as linhagens avaliadas, a bactéria Bacillus sp. MONO11 apresentou branda atividade biológica contra Staphylococcus aureus 25923 e Staphylococcus aureus MU-50+, e, junto as importantes características obtidas através de revisão da literatura, a linhagem foi selecionada para o isolamento de compostos bioativos. Foram isolados quatro metabólitos com base no alto peso molecular, M11Se21A (m/𝓏. 991,5; C50H78N4O16), M11Se21B (m/𝓏. 1005,5; C51H80 N4O16), M11Se21C (m/𝓏. 1019,5; C52H82N4O16), M11Se21D (m/𝓏. 1033,5; C53H84N4O16), sendo identificados por métodos espectroscópicos e espectrométricos como os compostos seongsanamidas B, A, C, e D respectivamente. Conclue-se até o momento que bactérias endossimbiontes de M. hariotti grande valor biotecnológico, promovendo o controle de patógenos bacterianos e que além da possibilidade de serem espécies novas aguardando descrição, podem produzir compostos inéditos.