Antimicrobial activities and extracellular enzyme production by soil actinomycetes

Actinomicetos são bactérias Gram positivas filamentosas, habitantes saprofíticos do solo. Produzem uma grande variedade de compostos bioativos, como antibióticos e enzimas, o que tem propiciado intensas pesquisas visando às potenciais aplicações destes produtos. Este trabalho tem como objetivos identificar actinomicetos isolados de solo e avaliar o potencial destes em produzir enzimas hidrolíticas sob diferentes temperaturas de crescimento, bem como compostos antimicrobianos. Foram empregados 38 actinomicetos, 31 isolados de solo sob cultura de acácia-negra e sete de solo sob formação secundária de Mata Atlântica. A identificação foi baseada nas características morfológicas, analisadas através da técnica do microcultivo. Os ensaios de atividade enzimática foram realizados utilizando os substratos específicos para cada enzima: amido, caseína, carboximetilcelulose, gelatina, óleo de oliva e pectina, como única fonte de carbono. Dos actinomicetos isolados, 84,2% foram identificados como pertencentes ao gênero Streptomyces. Nos ensaios de atividade enzimática foi verificado que a temperatura de incubação dos isolados interferiu na capacidade de produção das enzimas e que esta variação foi específica para cada atividade enzimática. A expressão da caseinase aumentou com o aumento da temperatura. Com exceção da lipase e gelatinase, as enzimas apresentaram atividade em todas as temperaturas de incubação testadas. Nos testes de atividade antimicrobiana, mais de 80% dos isolados inibiram o crescimento dos fitopatógenos Xanthomonas axonopodis e X. campestris. Dentre as bactérias de interesse clínico as mais sensíveis foram as Gram positivas. Um resultado significativo foi que 52,6% dos actinomicetos inibiram o crescimento de uma cepa Staphylococcus aureus resistente à meticilina, isolada de ambiente hospitalar.Actinomycetes are saprophytic filamentous Gram-positive bacteria widely distributed in the soil. They produce several bioactive compounds, such as antibiotics and enzymes, leading to intense researches regarding possible applications for these products. This study aims to identify actinomycetes isolated from soil, and to evaluate their potential to produce antimicrobial compounds and hydrolytic enzymes under different growth temperatures. Among the 38 actinomycetes isolated, 31 were from soil cultures of black wattle and seven from Atlantic Forest soil. The identification focused on morphological characteristics, obtained through microculture technique analysis. During enzyme activity tests specific substrates for each enzyme were used as a sole carbon source: starch, casein, carboxymethyl cellulose, gelatin, olive oil and pectin. The identification results pointed that 84,2% of the isolated actinomycetes belong to the Streptomyces genus. Enzyme activity tests revealed that incubation temperature of the isolated actinomycetes does matter in enzyme activity and the variation was specific for each enzyme. Casein activity increased at higher temperatures. Except for lipase and gelatinase, all other enzymes were active regardless of the incubation temperature. Antimicrobial activity tests revealed that more than 80% of the isolated actinomycetes inhibited the growth of Xanthomonas axonopodis and X. campestris phytopathogens. Among clinically important bacteria, Gram-positive were the most sensible to antimicrobial compounds. Final results also showed that 52,6% of the actinomycetes inhibited the growth of a Staphylococcus aureus strain, which is resistant to methicillin and commonly isolated in clinical environments