Caracterização genética e avaliação da diversidade de leveduras associadas a bromélias no Parque de Itapuã-Viamão/RS

Abstract

Durante o período de abril de 2004 a fevereiro de 2007, foram coletadas 73 amostras de folhas de bromélias do Parque de Itapuã, Viamão, RS, com o objetivo de descrever as espécies de leveduras presentes, elucidar a ecologia destes microrganismos nesse habitat e avaliar o perfil enzimático das leveduras isoladas. Fragmentos das folhas foram submetidos a lavagens sucessivas com 0,5% Tween 20. Diluições decimais seriadas da última lavagem, amostras de água dos tanques de bromélias e de flores foram inoculadas em meio YM (levedura-malte) modificado e incubadas a 25°C por 5-7 dias. Representantes dos diferentes morfotipos foram selecionados, purificados e mantidos a 4ºC até a caracterização molecular. Dos 178 isolados obtidos, 148 foram identificados por meio do seqüenciamento da região D1/D2 do rDNA e/ou ITS, sendo 6% de afinidade ascomicética e 94% de afinidade basidiomicética. Do total identificado, cerca de 61% são espécies ainda não descritas de leveduras. Os gêneros Cryptococcus e Rhodotorula foram predominantes, seguidos por Farysizyma gen. nov. e Sporobolomyces. Dentre as leveduras já descritas, as espécies Rhodotorula marina (n=12), e Cryptococcus flavescens (n=16) foram as mais freqüentes. A espécie de afinidade basidiomicética denominada Farysizyma itapuensis foi descrita no presente trabalho e demonstrou ser freqüente (n=18). Além dessa espécie, foi descrita uma nova espécie de levedura basidiomicética pigmentada: Cryptococcus bromeliarum sp. nov.. Entre os ascomicetos, duas espécies novas foram identificadas e descritas, Candida aechmeae sp. nov. e Candida vrieseae sp. nov.. Alguns isolados designados como Cryptococccus sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11 e Rhodotorula sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, entre outros menos frequentes, também pertencem a novas espécies e estão em processo de descrição. A diversidade e a riqueza de leveduras, calculadas pelo índice de Shannon-Weaver, foram maiores na Praia da Fora (H=3,471 e S=41) que na Praia da Pedreira (H=3,007 e S=32). Cento e quinze isolados tiveram sua capacidade para produzir enzimas amilase, celulase, proteinase e pectinase testadas, 107 foram testadas para hidrólise de azeite e 114 para tween 80. Desses, cerca de 13% foram positivos para amilase, 35,5% para proteinase, 17% para celulase, aproximadamente 3% para hidrólise de azeite e 72% para tween 80. Nenhum isolado apresentou resultado positivo para pectinase. Os resultados obtidos revelaram o grande potencial do filoplano de bromélias como substrato para o estudo e identificação de novas espécies de leveduras, assim como um bom substrato para o isolamento de leveduras produtoras de enzimas de interesse industrial.

From April 2004 until February 2007, 73 samples of leaves of bromeliads were collected in Itapuã Park, Viamão, RS, with the objective of describing the yeast species present, elucidating the ecology of these microorganisms in this habitat and evaluating the enzymatic profile of yeasts isolates. Leaf pieces were submitted to successive washings with 0.5%Tween 20. Decimal serial dilutions from the last washing, samples of tank water, and flowers were inoculated in modified YM medium, and incubated at 25°C for 5-7 days. Representatives of different morphotypes were selected, purified and stored at 4°C until molecular characterization. Of the 178 isolates obtained, 148 were identified by sequencing the D1/D2 region of rDNA and / or ITS, being 6% of ascomycetous affinity and 94% of basidiomycetous affinity. Of the total identified, about 61% are undescribed yeast species. The genus Cryptococcus and Rhodotorula were predominant, followed by Farysizyma gen. nov. and Sporobolomyces. Among the yeasts already described, Rhodotorula marina (n = 12) and Cryptococcus flavescens (n = 16) were the most frequent. The species of basidiomycetous affinity named Farysizyma itapuensis was described in this work and proved to be frequent (n = 18). Besides this species, a new species of basidiomicetous pigmented yeast was also described: Cryptococcus bromeliarum sp. nov.. Among the ascomycetes, two new species were identified and described, Candida aechmeae sp. nov. and Candida vrieseae sp. nov.. Some isolates designated as Cryptococccus sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 and Rhodotorula sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, among other less frequent, also belong to new species and are in the process of description. The diversity and richness of yeasts, calculated by the Shannon-Weaver index, were higher in Fora Beach (H = 3.471 and S = 41) than Pedreira Beach (H = 3.007 and S = 32). One hundred and fifteen isolates had their ability to produce amylase, proteinase, cellulase and pectinase tested, 107 isolates were tested for olive oil consumption and 114 for tween 80. Of these, 13% were positive for amylase, 35.5% for proteinase, 17% for cellulase, 3% for olive oil and 72% for Tween 80. No isolate was positive for pectinase. The results revealed the great potential of phylloplane bromeliads as a substrate for the study and identification of new species of yeasts, as well as a good substrate for the isolation of yeasts producing enzymes of industrial interest.