Bioprospecção e identificação de fungos endofíticos da família Hypoxylaceae isolados da planta Vochysia divergens Pohl do Pantanal Sul Matogrossense

Abstract

Resumo: O bioma Pantanal é caracterizado pela inundação sazonal que ocorre periodicamente, gerando um ecossistema específico. Este bioma abriga espécies que tem capacidade para tolerar as mudanças drásticas que ocorrem na concentração de água, durante os períodos de seca e cheia. Entre as espécies de plantas adaptadas a estas condições está a planta medicinal Vochysia divergens Pohl. Esta planta é amplamente utilizada na medicina popular, pela produção de substâncias bioativas e tem se apresentado promissora para a prospecção de microrganismos endofíticos. Neste sentido, isolados obtidos da planta medicinal V. divergens apresentaram potencial antimicrobiano contra o fungo fitopatogênico Phyllosticta citricarpa, em estudo prévio. Estes isolados foram inicialmente identificados como pertencentes à família Xylariaceae, família que passou por revisão taxonômica nos últimos dois anos, e assim vários gêneros pertencentes a essa família foram recentemente realocados para a família Hypoxylaceae. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar morfologicamente e filogeneticamente isolados endofíticos da planta V. divergens presentes na coleção de cultura, anteriormente classificados como pertencendo a família Xylariacea. E ainda, avaliar o potencial biotecnológico dos mesmos frente a microrganismos de interesse clínico e agronômico. Com base em análise multigênica, todos os isolados anteriormente classificados como pertencendo a família Xylariaceae foram caracterizados como pertencentes a família Hypoxylaceae. O isolado CMRP686 foi identificado como Daldinia placentiformis e os isolados CMRP681, CMRP683, CMRP685 como Hypoxylon griseobrunneum. Além dessas espécies, o isolado CMRP688 foi descrito como uma nova espécie, Hypoxylon vochysiae, espécie irmã de H. griseobrunneum, ambos pertencentes ao clado HY-6, de acordo com revisão taxonômica recente da família. Os extratos produzidos a partir desses isolados apresentaram atividade antimicrobiana inibindo o crescimento de patógenos clínicos e de fungos fitopatogênicos. Resultados promissores foram obtidos com extrato produzido a partir do cultivo da linhagem D. placentiformis CMRP686, que inibiu o desenvolvimento da bactéria Stenotrophomonas maltophilia, com halo de inibição de crescimento de 17 mm, e no teste de CIM as menores concentrações foram obtidas por diferentes extratos testados contra Acinetobacter baumannii. Já contra os fungos fitopatogênicos, o extrato com maior atividade foi produzido a partir da linhagem CMRP688 (Hypoxylon vochysiae), que inibiu o crescimento micelial de Phyllosticta citricarpa em 54%. Contudo, todos os isolados apresentaram atividade antimicrobiana, a qual foi dependente da linhagem e do meio de cultura utilizado para a produção dos metabólitos secundários. Desta forma, representando linhagens promissoras para futuros estudos químicos e biológicos, no intuito de otimizar e potencializar o uso de microrganismos endofíticos na indústria agronômica e farmacêutica.

Abstract: The Pantanal biome is characterized by seasonal flooding that occurs periodically, generating a specific ecosystem. This biome is home to species able to tolerate the drastic changes that occur in the concentration of water during periods of drought and flood. Among the species of plants adapted to these conditions is the medicinal plant Vochysia divergens Pohl. This plant is widely used in folk medicine for the production of bioactive substances and has been promising for the prospecting of endophytic microorganisms. In this sense, isolates of the medicinal plant V. divergens presented antimicrobial potential against the phytopathogenic fungus Phyllosticta citricarpa, in a previous study. These isolates were initially identified as belonging to the family Xylariaceae, a family that underwent taxonomic revision in the last two years and, therefore, several genera of this family were recently relocated to the family Hypoxylaceae. The present study aims to characterize morphologically and phylogenetically the endophytic isolates of the V. divergens present in the culture collection, previously classified as belonging to the family Xylariacea. And another to evaluate the biotechnological potential of extracts produced by these isolates in the treatment and control of microorganisms of clinical and agronomic interest. Based on the multigenic analysis, all isolates were identified as belonging to the family Hypoxylaceae. CMRP686 isolate was identified as Daldinia placentiformis and isolates CMRP681, CMRP683, CMRP685 as Hypoxylon griseobrunneum. In addition to these species, CMRP688 isolate was described as a new species, Hypoxylon vochysiae, sister species of H. griseobrunneum, both belonging to the HY-6 clade, according to the recent taxonomic review of the family. The extracts produced from these isolates presented antimicrobial activity inhibiting the growth of clinical pathogens and phytopathogenic fungi. The best result was observed with the extract of D. placentiformis CMRP686, which inhibited the development of the bacterium Stenotrophomonas maltophilia with the largest inhibition zone (17 mm), and in the CIM test the lowest concentrations were obtained by different extracts tested against Acinetobacter baumannii. Regarding the activity against phytopathogenic fungi, the best result was CMRP688 (Hypoxylon vochysiae), which inhibited the mycelial growth of Phyllosticta citricarpa by 54%. However, all the isolates presented antimicrobial activity, dependent on the strain and the culture medium used for the production of the secondary metabolites. In this way, it represents promising strains for future chemical and biological studies, in order to optimize and potentiate the use of endophytic microorganisms in the agronomic and pharmaceutical industries