Avaliação da atividade antimicrobiana de isolados de Streptomyces e estudo de produção de moléculas bioativas

Abstract

O gênero Streptomyces é conhecido por produzir uma ampla variedade de moléculas bioativas como antimicrobianos, enzimas, agentes antitumorais, antivirais, promotores de crescimento, entre outros. Pesquisas com este grupo de microrganismos têm sido realizadas há mais de 60 anos, no entanto, estudos recentes demonstram que este grupo representa uma fonte inesgotável de novas moléculas bioativas. Neste trabalho, foi avaliada a atividade antimicrobiana de 25 isolados de Streptomyces. Para tanto foram empregados 53 microgansimos teste, incluindo bactérias Gram positivas, Gram negativas, leveduras e fungos filamentosos. A atividade antimicrobiana foi determinada pela técnica da dupla camada. Os isolados que apresentaram melhor atividade antimicrobiana foram cultivados em cultura submersa, sob diferentes condições de cultivo (meio de cultivo, tempo e temperatura). Dos 25 isolados 80 % apresentaram atividade antimicrobiana, destes 80% apresentaram atividade antibacteriana e 45% atividade antifúngica. Dos isolados que apresentaram atividade antimicrobiana 40% apresentaram um amplo espectro, inibiram mais de dez microrganismos teste. Duas linhagens identificadas como Streptomyces sp 1S e Streptomyces sp. 50 foram selecioandos para estudos de produção e caracterização. Streptomyces 1S inibiu 46 microrganismos teste e o isolado 50 foi ativo especialmente contra Enterococcus multiresistentes. A caracterização morfológica, bioquímica e a análise da seqüência parcial da região 16S do rDNA, demonstram a grande diversidade deste grupo de microrganismos e auxiliaram na identificação em nível de gênero. As melhores condições para a produção de metabólitos bioactivos, bem como a caracterização destes isolados são reportados no presente estudo. Foi observado que as condições ambientais e do substrato são fundamentais na produção de metabólitos secundários especialmente antimicrobianos.

Streptomyces genus are well- know due to its high capacity to produce innumerous bioactive metabolites such as, enzymes, antitumour agents, immunomodifying agents, vitamins, growth promoters, and antibiotic compounds among others. Research with this group of microorganisms has been realized since de sixties. However, more recent research has shown that this group still is a very important resource of new secondary metabolites, especially antibiotics. In this work the antimicrobial activity of 25 Streptomyces strain, was evaluated against 53 test microorganisms including Gram positive and negative bacteria, filamentous fungi and yeasts with clinical and agricultural interest. The antimicrobial activity in the first screening was realized using the double layer method. The strains that showed potential results in the first screening were grown on submerge culture in different growth conditions of temperature, culture media and time of growth. From the 25 Streptomyces isolates tested 80% showed antimicrobial activity, out of that 80% presented antibacterial activity and 45% antifungal activity. Out, from the isolates that showed antibacterial activity 40% presented a wide spectrum of activity, inhibiting more than 10 microorganisms. Two strains were selected for further studies, Streptomyces sp. 1S and Strepomyces sp. 50. Isolate 1S was chosen because it was able, in the antimicrobial screening, to inhibit 46 test microorganisms. Isolate 50 showed especial activities against multiresistent Enterococcus sp. This two isolates were submitted to morphological and biochemical characterization and the analysis of partial 16S rDNA sequence was done. The results confirmed the high diversity of this genus, and with the results obtained only the genus was possible to be confirmed. The best growth conditions for metabolites production and the characterization of the isolates are described in this work. It has been observed that the environmental conditions are extremely important for the production of secondary metabolites, especially antibiotics.