Biodiversidade e bioprospecção de actinomicetos da planta Vochysia divergens (Cambará)

Abstract

Resumo: Um dos grandes problemas no mundo hoje é o aparecimento de linhagens bacterianas resistentes aos fármacos disponíveis na medicina e aos agrotóxicos aplicados no campo. Compostos químicos biologicamente ativos presentes em plantas utilizadas na medicina popular e em seus microrganismos endofíticos têm enriquecido as opções terapêuticas com novos fármacos antinflamatórios, antimicrobianos, antitumorais, e drogas para o controle de doenças vegetais. Em busca de novas drogas para a agricultura e de soluções para evitar o avanço das bactérias e fungos multiresistentes, o presente trabalho buscou o isolamento de actinomicetos endofíticos da planta Vochysia divergens, e a bioprospecção de metabólitos secundários da mesma, como antimicrobiano. Esta é uma planta presente e predominante no Pantanal Sul Matogrossense, porém, não havia relatos da comunidade microbiana desta planta medicinal na literatura. Para isto foram realizados testes in vitro com os microrganismos e posteriormente com extratos hidrofóbicos e hidrofílicos contra Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Staphylococcus aureus (ATCC 27213), Escherichia coli (ATCC 35219) e Staphylococcus aureus Meticilina resistente (ATCC 33591) e Candida albicans (ATCC 10231) e o fitopatógeno Phyllosticta citricarpa (LGMF06), causador da doença Mancha Preta dos Citros. Dos 18 actinomicetos isolados sete apresentaram atividade contra o fitopatógeno Phyllosticta citricarpa na técnica de cultura pareada. Estes actinomicetos foram utilizados em teste de metabolitos voláteis e não voláteis. Todos os microrganismos avaliados inibiram o fungo P. citricarpa pela produção de metabólitos não voláteis, e foram selecionados para a obtenção de metabólitos secundários pelo processo de fermentação. Os metabólitos secundários que ficaram na fração hidrofílica tiveram melhor resultado tanto na inibição do crescimento micelial (até 52%) e na produção de picnídios (até 70%) de P. citricarpa, sendo que o endofítico que melhor apresentou atividade foi o N5P3. Este actinomiceto foi confrontado com o fungo P. citricarpa em fruto e inibiu totalmente o crescimento micelial e produção de picnídios deste, inibindo o surgimento dos sintomas em frutos. Quando os extratos foram confrontados contra patógenos clínicos destacaram-se os isolados N4P61, N34C1 e N5P3, cujos extratos apresentaram atividade contra P. aeruginosa e C. albicans (N4P61), S. aureus e E. coli (N34C1) e S. aureus, MRSA, E. coli, P. aureginosa e C. albicans (N5P3). Por meio de seqüencias da região 16S, foram identificados 10 isolados (N2P10, N3F10, A2F4, N3P10, N34C1, N35C1, N43B2, A4F10, N4P61 e N5P3) como pertencentes ao gênero Microbispora, e dois isolados (A3F5 e A1F10) como Streptomyces sampsonii. Os outros dois isolados foram identificados como Micromonospora sp. e não sendo semelhante com nenhum isolado disponível no banco de dados GenBank. Sugere-se o seqüenciamento multigênico para confirmação de sua identificação ou descrição como espécie nova. Este é primeiro relato da comunidade endofítica da planta Vochysia divergens, e o primeiro relato de um extrato endofítico capaz de inibir a expressão de sintomas da doença Mancha Preta dos Citros em frutos destacados. Destaca-se ainda, o grande potencial destes actinomicetos endófitos no controle de patógenos humanos, como o Staphylococcus aureus Meticilina resistente.

Abstract: One of the biggest problems in the world is the emergence of drugresistant strains in medicine and pesticides applied in the field. Active biologically chemical compounds present in plants, used in folk medicine, and its endophytic microorganisms have enriched the therapeutic options with new anti-inflammatory drugs, antimicrobial, antumor, and solutions to prevent the advance of multi-resistant bacteria and fungi, this article aimed the isolation of endophytic actinomycetes of the plant Vochysia divergens, and the bioprospecting of its secondary metabolites as an antimicrobial. This plant is present and prevalent in the Pantanal of Mato Grosso, however, there were no reports of the microbial community of this medicinal plant in the literature. For this, in vitro tests, were carried out with microorganisms and subsequently with hydrophobic and hydrophilic extracts against Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Staphylococcus aureus (ATCC 27213), Escherichia coli (ATCC 35219), methicillin-resistant Staphylococcus aureus (ATCC 33591) the yeast Candida albicans (ATCC 10231) and pathogen Phyllosticta citricarpa (LGMF06), wich causes citrus black spot disease. In the technique of paired cultures 7 of 18 actinomycetes isolatd showed activity against the pathogen Phyllosticta citricarpa. These actinomycetes were used to test volatile and nonvolatile metabolites. All micro-organisms evaluated inhibited the fungus P. citricarpa due to the production of nonvolatile metabolites, and were selected to obtain secondary metabolites by fermentation. The secondary metabolites that were in the hydrophilic fraction had a much better result in the inhibition of mycelial growth (up 52%) and in the production of picnidis (70%) of P. citricarpa, and the endophytic that showed the best activity was the N5P3. This actinomycete was confronted with the fungus P. citricarpa in fruit and it totally inhibited the mycelial growth and production of picnidis, inhibiting the symptoms in fruits. When the extracts were compared against clinical pathogens the isolates N4P61, N34C1 and N5P3 stood out, whose extracts showed activity againt P. aeruginosa and C. albicans (N4P61), S. auerus and E. coli (N34C1) and S. aureus, MRSA, E. coli, P. aeruginosa and C. albicans (N5P3). Through sequences of 16S, we can classify 10 isolates (N2P10, N3F10, A2F4, N3P10, N34C1, N35C1, N43B2, A4F10, N4P61 and N5P3) as Microbispora sp. and tho isolates (A3F5 and A1F10) as Streptomyces sampsonii. The other two isolates were identified as Micromonospora sp. and not being similar to any isolated available in the GenBank database. It is suggested multigenic sequencing to confirm its identification or description as new species. This is the first report of the plant endophytic community Vochysia divergens, and it is also the first report of an endophytic extract capable of inhibiting the expression of symptoms of citrus black spot on fruit detached. Besides the great potential of these endophytes actinomycete in control of human pathogens such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus.