Identificação filogenética e atividade hidrolítica de bactérias isoladas de águas da região da elevação do Rio Grande do Sul e sedimentos do leste do Atlântico Sul

Abstract

O Atlântico Sul está entre os menos estudados dos oceanos, em relação às suas comunidades microbianas, apesar da importância ecológica e do interesse biotecnológico nos micro-organismos marinhos. Este potencial biotecnológico inclui a produção de enzimas como as lípases de endoglicanases, que podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis, no processamento têxtil e na suplementação de detergentes. Neste contexto, o presente trabalho objetivou o isolamento, identificação filogenética e avaliação das atividades lipolíticas e endoglucanolíticas de bactérias cultivadas de sedimentos do leste do Oceano Atlântico Sul, e de águas da região da Elevação do Rio Grande. Para isto, oito amostras de sedimento e dezesseis de água foram coletadas em novembro de 2009 e novembro de 2011, para as referidas regiões do Oceano Atlântico Sul. Os micro-organismos foram cultivados e identificados pela análise de sequências de genes de RNA ribossômico 16S. Posteriormente, as atividades lipolíticas e endoglucanolíticas foram determinadas em ensaios em placas com diferentes substratos tais como Tween20, Tween40, Twen60, Tween80 para a atividade lipolítica, e carboximetilcelulose para a atividade endoglucanolítica. No total 212 linhagens foram isoladas e 138 foram identificadas filogeneticamente das duas áreas de estudo, em cinco classes diferentes e trinta gêneros, sendo as classes Gammaproteobacteria e Bacilli as mais freqüentes, assim como os gêneros Halomonas e Bacillus. Os sedimentos apresentaram maior diversidade em nível de espécie, enquanto que nas amostras pelágicas a diversidade foi maior em nível de gênero e classe. Dezoito linhagens isoladas parecem pertencer a espécies ainda não descritas de bactérias. As 212 linhagens foram testadas quanto às atividades enzimáticas. Mais que metade destes organismos apresentou algum tipo de atividade lipolítica, enquanto que a atividade endoglucanolítica foi restrita a dez linhagens. O método de isolamento direto em meio sólido contendo lipídeos foi o mais apropriado para a prospecção de bactérias lipolíticas. Os resultados deste trabalho atestam a necessidade de estudos sobre a microbiota marinha cultivável, bem como seu potencial para a obtenção de enzimas com uso industrial.

The South Atlantic is among the less studied oceans concerning its microbial communities, despite the ecological importance and the biotechnological interest related to marine microorganisms. In this context, the present work aimed the isolation, phylogenetic identification and evaluation of the lipolytic and endoglucanolytic activities of bacteria from sediments of the Eastern South Atlantic and waters from the Rio Grande Rise Region. For this, eight sediment samples and sixteen water samples were collected in two cruises conducted on November/2009 and November/2011 to the specified areas. Microorganisms were cultivated and identified by 16S rRNA sequences analysis. Lipolytic and endoglucanolytic activities were evaluated on plate assays with different substrates (Tween20, Tween40, Twen60, Tween80 for lypotytic activity, and carboximethilcellulose for endoglucanolytic activity). 138 bacteria were phylogenetically identified from the two studied areas in five different classes and thirty genera. The classe Gammaproteobacteria and Bacilli and the genera Halomonas and Bacillus were the most frequent identified. Higher species-level diversity was detected in sediments, but a higher genus- and class-level diversity was present on waters samples. Eighteen strains seem to belong to no yet described bacterial species. Two hundred and twelve strains were tested for the enzymatic activities. More than a half of the bacteria showed some kind of lipolysis, while the endoglucanolytic activity was restricted to ten strains. The direct isolation in solid media containg a lipidic substrate was the best method to prospect lipolytic bacteria. The results of this work attest the necessity of studies on the cultivable marine microbiota, as well as their potential for the prospection of industrially relevant enzymes.