Diversidade microbiana na Ilha Rei George (Península Antártica) e prospecção de enzimas queratinolíticas

Abstract

O estudo da diversidade microbiana no continente antártico é fundamental para entender os processos que moldam a distribuição microbiana em ambientes naturais, e contribui para entender os efeitos decorrentes de mudanças climáticas na biodiversidade do planeta. Em adição, microrganismos adaptados a baixas temperaturas apresentam enorme potencial para aplicação em diversos processos industriais. Este trabalho teve como objetivos avaliar a diversidade funcional e genética de comunidades microbianas de solos da Ilha Rei George (Península Antártica), e realizar a prospecção de enzimas queratinolíticas ativas em baixas temperaturas. A análise da diversidade funcional mostrou que as comunidades microbianas são formadas por uma alta diversidade de grupos funcionais (H’ = 2.14-3.30), distribuídas heterogeneamente no ambiente. Similarmente, a análise da diversidade genética mostrou a presença de comunidades microbianas altamente diversas (H’ = 5.33-6.24), formadas majoritariamente por membros dos filos Proteobacteria, Bacteroidetes e Euryarchaeota. Finalmente, em um pequeno rastreamento de 120 isolados, cinco apresentaram atividade queratinolítica, dentre eles uma possível nova espécie de Pedobacter, mostrando o alto potencial biotecnológico de microrganismos antárticos.

The study of microbial diversity in the Antarctic continent is vital to understand the processes which shape microbial distribution in natural environments, and contributes to understand the impacts of climate change on Earth’s biodiversity. Furthermore, cold-adapted microorganisms present high potential for application in several industrial processes. The objectives of this study were to evaluate the functional and genetic diversity of soil microbial communities of King George Island, Antarctic Peninsula, and prospect for cold-active keratinolytic enzymes. The analysis of functional diversity showed that microbial communities are composed of a high diversity of functional groups (H’ = 2.14-3.30), heterogeneously distributed in the environment. Similarly, the analysis of genetic diversity showed the presence of highly diverse microbial communities (H’ = 5.33- 6.24), composed mostly by members of the Proteobacteria, Bacteroidetes and Euryarchaeota phyla. Finally, through a small screening of 120 isolates, five showed keratinolytic activity, among them a putative novel species of Pedobacter, showing the high biotechnological potential of Antarctic microorganisms.