Isolamento e identificação de micro-organismos cultiváveis produtores de proteases provenientes da Antártida e caracterização da bactéria queratinolítica Lysobacter concretionis

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Pereira, Jamile Queiroz
• Orientador(a): Brandelli, Adriano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Filogenia; Bactéria psicrotrófica; Bactéria psicrófila; Queratinase
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/60551

Na Península Antártica, uma grande concentração de aves nidifica anualmente; ainda assim, não é observado o acúmulo de penas no ambiente, sugerindo a ação da microbiota local. As queratinases são o grupo de enzimas capazes de degradar a queratina, identificadas majoritariamente em micro- organismos meso e termofílicos. O objetivo deste trabalho foi a identificação de bactérias queratinolíticas psicrofílicas ou psicrotolerantes, como uma nova alternativa para o uso de queratinases em processos industriais. Amostras de penas foram coletadas em pinguineiras na ilha Rei George, Antártida, o material semeado em meio ágar farinha de penas (AFP, 10 g L-1) e incubado entre 4 e 30 ºC. Seis isolados bacterianos capazes de crescer em AFP foram selecionados e inoculados em meio ágar leite, sendo que três deles formaram halos de proteólise entre 9 e 30 °C, preferencialmente em pH 9,0. Seu DNA foi extraído e o gene do rRNA 16S amplificado e sequenciado. Os isolados proteolíticos foram identificados como Lysobacter concretionis (A03), Arthrobacter sp. (A08) e Chryseobacterium sp. (A17U). O sobrenadante de cultivo das três bactérias foi caracterizado ao longo de 7 dias de incubação em meio caldo farinha de penas (CFP, 10 g L-1), entre 20 °C e 40 °C sendo que todas apresentaram crescimento e produção enzimática ótimos a 20 °C, entre o 3° e o 4° dia. De acordo com os zimogramas, a linhagem A08 foi produtora de uma única protease, A17U de três e A03 de nove enzimas. Esta última se destacou por ser capaz de degradar o substrato farinha de penas quase completamente em 7 dias de cultivo e por tolerar concentrações relativamente altas de NaCl sendo, por isso, selecionada para a análise filogenética, na qual isolado foi identificado como Lysobacter concretionis, com um valor de bootstrap de 100%, e para a purificação por cromatografia de filtração em gel, Sistema Aquoso Bifásico (SAB) e Partição em Três Fases (TPP). O melhor resultado foi obtido na TPP, com a recuperação de 82% da atividade enzimática e um fator de purificação de 3,59 vezes, sendo possível a detecção de cinco bandas, de aproximadamente 70, 65, 50, 40 e 30 kDa no gel SDS-PAGE. Este é o primeiro trabalho que reporta uma grande capacidade queratinolítica pela linhagem psicrotolerante Lysobacter concretionis A03, sendo o seu emprego biotecnológico e industrial compatível com a redução de gastos energéticos para a degradação de resíduos queratinosos.