Produção de compostos antimicrobianos provenientes do metabolismo de Streptomyces sp. linhagem 2S

Abstract

O crescente número de infecções causadas por bactérias resistentes a antibióticos leva os cientistas a buscar novos compostos bioativos. Os actinomicetos apresentam um grande potencial de produção de metabólitos secundários, principalmente antibióticos. Assim, este trabalho teve como objetivo selecionar actinomicetos produtores de antibióticos e otimizar a produção dos mesmos. Realizou-se uma triagem para detectar a atividade antimicrobiana de 24 isolados de actinomicetos. Esta triagem foi realizada contra 8 microrganismos alvo de interesse clínico e 10 isolados apresentaram alguma atividade antimicrobiana. Destes foram escolhidos 4 isolados que apresentaram as maiores zonas de inibição e com eles foram feitos novos ensaios de antibiose, inclusive contra Staphylococcus aureus resistente à Meticilina (MRSA) ATCC 33591. A cepa 2s apresentou os melhores resultados, sendo selecionada para a produção de compostos antimicrobianos. O isolado foi cultivado em meio líquido e de forma estática, sob diferentes condições nutricionais e de temperatura. Foram realizadas coletas em 1, 3, 6, 9, 12 e 15 dias para avaliar a atividade antimicrobiana da cepa frente à MRSA, e também verificar mudança no pH do meio, bem como quantificar o crescimento das bactérias através da massa seca. Os meios de cultivo onde houve maior produção de compostos antimicrobianos continham peptona como fonte principal de nitrogênio e extrato de levedura como fonte primária de carbono, sendo que um deles continha ainda extrato de carne. A melhor temperatura de produção foi 37°C e o pico de produção ocorreu no terceiro dia. O composto antimicrobiano foi separado por cromatografia em camada delgada e foram feitos testes de coloração em cromatografia em camada delgada e análises espectroscópicas visando a elucidar sua possível estrutura química. Essas análises indicaram a presença de hidroxilas livres e um ciclo contendo nitrogênio, indicando estrutura semelhante a da bleomicina.

The increasing number of infections caused by resistant bacteria lead the scientists to search new bioactive compounds. Actinomycetes present a great potential to produce secondary metabolites, mostly antibiotics. Thus, the present work had the objective to select actinomycetes producers of antibiotics and to optimize their production. A previous screening was performed with 24 isolated strains of actinomycetes to detect their antimicrobial activity. This screening utilized 8 target microrganisms with clinical interest and 10 isolates showed some antimicrobial activity. Afterwards, the 4 isolates that produced larger inhibition zones were chosen. Further antibioses assays were proceed with these isolates, including with Methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) ATCC 33951. The strain 2s showed the best results and was selected to produce the antibiotics compounds. The strain was cultivated in liquid medium without agitation, under distinct nutritional and temperature conditions. Samples were taken in 1, 3, 6, 9, 12, 15 days to evaluate the antimicrobial activity against MRSA and also to verify changes in pH and to assess growing of the bacteria by quantifying its dry weight. The media that produced more antimicrobial compounds contained peptone as the main nitrogen source and yeast extract as primary carbon source, one of the media contained also meat extract. The best temperature production was 37°C and maximum production was observed in day 3. The antimicrobial compound was separated by thin-layer chromatography and were performed color tests in thin-layer chromatography and spectroscopy analysis to elucidate its chemical structure. The results of these analysis indicated the presence of hydroxyl groups and rings with nitrogen in its structure, possibly resembling bleomycin.