Identificação de novas enzimas de bibliotecas metagenômicas com aplicação biotecnológica para a agroindústria - Lima, Natália Sarmanho Monteiro [UNESP] (2022)
O desenvolvimento de novas tecnologias e novas abordagens para aumento da produtividade e melhoria das áreas cultivadas é uma busca constante. A utilização de enzimas de microrganismos é uma alternativa para alguns problemas encontrados no agronegócio, como utilização de resíduos agrícolas, controle biológico de pragas e doenças e biorremediação de defensivos agrícolas/pesticidas. As lacases e feruloil esterases são enzimas de grande importância biotecnológica. A metagenômica tem se mostrado bastante eficiente na busca de novos genes codificadores de proteínas/enzimas e a tecnologia do DNA recombinante facilita o acesso a esses genes. LacMeta é uma lacase metagenômica, que possui potencial para degradação de corantes, conforme resultados preliminares obtidos. Neste trabalho resolvemos aprofundar o estudo da aplicação biotecnológica desta enzima para biorremediação de outros compostos xenobióticos, visando determinar os parâmetros ótimos de reação bem como avaliar o potencial de detoxificação dos resíduos tratados. Para esta abordagem foram escolhidos o verde de malaquita (VM), amplamente utilizado na aquicultura apesar de proibições vigentes por diversas normas ambientais; o hidróxido de fentina (fungicida) e o imazapic (herbicida), ambos defensivos agrícolas largamente utilizados em monoculturas, visando verificar o potencial catalítico e mecanismos bioquímicos de atuação da LacMeta. Os resultados obtidos comprovaram a eficiência da LacMeta na detoxificação dos xenobióticos, sobretudo no que diz respeito a sua atuação na degradação completa do VM em 48 h, resultando em metabólitos inertes de acordo com os resultados de fitotoxidade e citotoxidade. Além disso, visando fomentar novos estudos de aplicação na degradação de resíduos agrícolas, prospectamos uma feruloil esterase (FAE) em bancos de dados metagenômicos. Esta enzima atua na degradação de ácidos hidroxinâmicos presentes na biomassa lignocelulósica. A nova FAE foi identificada como do tipo C. Análises preliminares da enzima em extrato celular solúvel bruto indicaram que a FeaC7 apresentou atividade enzimática positiva para esterase e tanase. Em conjunto, os resultados deste trabalho demonstram que, as enzimas metagenômicas LacMeta e FaeC7 possuem elevado potencial biotecnológico para aplicação na agroindústria, uma vez que podem atuar na degradação de resíduos agrícolas e na biorremediação de pesticidas.