Purificação parcial e caracterização de um peptídeo antimicrobiano produzido por Pseudomonas aeroginosa 4B

Abstract

Uma substância antimicrobiana produzida por Pseudomonas aeruginosa foi caracterizada. O microrganismo produtor foi isolado de um lago de tratamento de efluentes em um frigorífico localizado na região do vale do Rio Pardo, no Rio Grande do Sul. O isolado foi caracterizado por análise bioquímica e seqüenciamento do 16S rDNA. As condições de maior produção ocorreram a 30°C, sob agitação contínua, com o maior pico de produção a partir de 108 horas. A substância antimicrobiana foi parcialmente purificada através de precipitação com sulfato de amônio 70%, cromatografia de gel filtração (Sephadex G-100) e de troca iônica (DEAE Sepharose). A substância antimicrobiana foi caracterizada com as duas alíquotas coletadas a partir do eluato da coluna de gel filtração. Os dados da caracterização indicam que ambas as alíquotas são a mesma substância. A atividade antimicrobiana foi analisada sobre o gel de poliacrilamida. Uma banda majoritária no gel de poliacrilamida sugere que o peptídeo apresente uma massa molecular de aproximadamente 30 kDa. A substância apresentou uma ampla atividade antimicrobiana sobre cepas indicadoras, tais como S. aureus, L. monocytogenes, B. cereus e importantes bactérias patogênicas e deteriorantes. A atividade antimicrobiana foi constante na faixa de 10 a 100°C, por até 60 minutos, iniciando um declínio a 120°C. O peptídeo antimicrobiano resistiu a todas as proteases testadas e teve sua atividade diminuída com DMSO, Tween 20 e 80, TCA e uréia. A substância parcialmente purificada foi utilizada no combate de S. aureus artificialmente inoculados em hambúrgueres crus de carne bovina e não inibiu seu crescimento nas condições do experimento.

An antimicrobial substance produced by Pseudomonas aeruginosa was characterized. The producer microorganism was isolated from an effluents treatment lake from an abattoir localized in Rio Pardo valley area, Rio Grande do Sul, Brazil. The strain was characterized by chemical profiling and 16S sequencing. It has reached its maximum of production under the following conditions: 86ºF, continuous agitation and aeration, 108 h. The antimicrobial substance was partially purified by ammonium sulfate precipitation 70%, gel filtration (Sephadex G-100) and ion exchange chromatography (DEAE Sepharose). The antimicrobial substance was characterized into two fractions collected from gel filtration’s eluate. The characterization data indicates that both fractions are the same substance. Direct activity on sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was observed. A major band on SDS-PAGE suggested that the peptide had a molecular mass of about 30 kDa. The substance was inhibitory to a broad range of indicator strains such as S. aureus, L. monocytogenes B. cereus, and important pathogenic and spoilage bacterias. The activity was constant from 50 to 212ºF, for 60 minutes, beginning to decline at 248ºF. The antimicrobial peptide resisted to all proteolitic enzymes tested and only reduced its activity with dimethyl sulfoxide, polysorbate 20, polysorbate 80, trichloroacetic acid and urea. The partially purified substance was used to combat S. aureus in meat hamburgers and didn’t inhibit its growth at the experiment conditions.