Bioprospecção de bactérias produtoras de enzimas de interesse biotecnológico

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: ALVES, Bianca Aguiar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Instituto de Ciências da Saúde - ICS::Curso de Medicina; Brasil; UFTM; Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas
• Palavras-chave em Português: Bioprospecção.; Bacillus.; Lysinibacillus.; Atividade enzimática.; Glicosilhidrolases.; Lipases.; Bioprospecting.; Enzymatic activity.; Glycosylhydrolases.; Protease.; Industrial biotechnology.; Ciências Biológicas
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/838

Os microrganismos apresentam grande diversidade metabólica, sendo capazes de produzir diferentes metabólitos de interesse biotecnológico. Dentre tais compostos, podemos destacar as enzimas, as quais possuem grande versatilidade de aplicação em diversos setores industriais, como farmacêutico, ambiental, bioenergia, têxtil, cosmético e alimentício. O solo representa um ambiente ideal para bioprospecção de microrganismos produtores de enzimas devido à grande biodiversidade microbiana naturalmente existente. Esse trabalho descreve o isolamento de bactérias produtoras de celulases, amilases, xilanases ou lipases, a partir de amostras de solo coletadas em regiões de mata preservada no bioma Cerrado, em Uberaba, MG. A atividade enzimática foi confirmada em85 das 376 bactérias isoladas em meios contendo quatro diferentes substratos, carboximetilcelulose, amido, xilano e tween 80. Baseado na quantificação enzimática, cinco linhagens foram selecionadas como melhores produtores de celulases (AB-9 (5,0 U/mL), AB-1 (4,630 U/mL), MB-3 (4,236 U/mL), MP-7 (4,282 U/mL) e ME-2 (4,444 U/mL)), cinco de amilases (AP-14 (2,506 U/mL), AE-2 (2,452 U/mL), MB-1 (1,417 U/mL), MB-18 (2,443 U/mL) e MB-22 (1,816 U/mL)), cinco de xilanases (AP-6 (5,093 U/mL), MP-9 (5,028 U/mL), ME-1 (2,870 U/mL), ME-16 (2,986 U/mL) e ME-20 (4,630 U/mL)) e cinco de lipases (AB-2 (10,064 U/mL), AB-3 (9,722 U/mL), AP-4 (2,934 U/mL), MB-7 (2,387 U/mL) e MB-4 (3,140 U/mL)). De acordo com o sequenciamento parcial do gene 16S RNAr, dos 20 isolados selecionados como melhores produtores de enzimas, 19pertencem ao gênero Bacillus e um pertence ao gênero Lysinibacillus. Além disso, 10 espécies distintas foram identificadas, compreendendo B. siamensis, B. toyonensis, B. methylotrophicus, B. pseudomycoides, B. thuringiensis, B. drentensis, B. subtilis, B. velezensis, L. macroides e B. wiedmannii. A caracterização parcial das enzimas resultou em grande diversidade. Celulases de B. methylotrophicus MP-7 e B. methylotrophicusMB-3 apresentaram máxima atividade em pH neutro (7 e 8), enquanto o extrato obtido a partir deB. toyonensis MB-1 mostrou alta atividade amilolítica em pH neutros a básicos (6-10). Oisolado celulolítico B. siamensisAB-9e o amilolítico B. methylotrophicusAP-14, bem como os isolados xilanolíticos e lipolíticos produziram enzimas com máxima atividade em todos os pHsavaliados (2-12). Em relação à temperatura, B. drentensis ME-2 apresentou alta atividade celulolítica a 60 °C, mesma temperatura ótima para amilases de B. methylotrophicus AP-14, B. subtilis AE-2, B. toyonensis MB-18 e B. pseudomycoides MB-22.B. toyonensis MB-1 apresentou máxima atividade amilolítica entre 40-70 °C; e os demais isolados apresentaram atividade enzimática máxima em todas as temperaturas avaliadas (10-80 °C). Apenas as xilanases produzidas por B. toyonensis MP-9 foram induzidas na presença de Fe2+, sendo as demais atividades enzimáticas não influenciadas pela presença de íons metais. O Cerrado é um bioma que abriga grande diversidade microbiana e esse estudo foi o primeiro passo para a exploração do potencial enzimático de bactérias de solo do Cerrado brasileiro.