Bioprospecção de fungos de amostras de solo Amazônico com potencial para a produção de pigmentos

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jessyca dos reis.pdf: 2629785 bytes, checksum: 664a61966469b33065e128fef56d7900 (MD5) Previous issue date: 2013-10-29CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorEnvironmental isolates of filamentous fungi are widely studied for their ability to secrete metabolites of great commercial value, including pigments. These, in turn, find application to color textile raw materials, foods and medicines. In this context, the aim of this work was to select fungi from soil samples Amazon with potential for the production of pigments. For this, samples were collected from surface soil and colonies were isolated by serial dilution technique. The macro and microscopic characteristics of colonies grown within 72 hours were used for determining the gender of the isolates and the ITS region of the ribosomal DNA of fungal pigment producers was sequenced for identification to the species level. A cryopreservation technique and conservation at -70 C was employed to preserve the lines with biotechnological potential. A bioprocess performed in broth Czapeck enabled the selection of fungi which produce colored compounds. Fractions containing the pigments were extracted by use of solvents of different polarity and selection of the pigment of interest was due to the color intensity of the substance present in the fractions. The techniques used for the isolation and structural elucidation of the sample of interest involved chromatographic fractioning (Sephadex LH-20 column and microcrystalline cellulose column), recrystalization and NMR (Nuclear Magnetic Resonance). The influence of carbon sources and nitrogen on the yield of the isolated substance was also studied in this work. From samples collected was possible to isolate 50 soil fungi. Of these five strains were able to produce pigments during fermentation. Producing fungi were identified as Penicillium sclerotiorum 2AV2, Penicillium sclerotiorum 2AV6, Aspergillus calidoustus 4BV13, Penicillium citrinum 2AV18 e Penicillium purpurogenum 2BV41. Penicillium sclerotiorum 2AV2 produced fractions very colorful and was chosen to continue the activities of the chemical characterisation. After isolation of the substance was obtained as a yellow-orange powder, which was identified by NMR as sclerotiorin, a major metabolite that has not been previously described by synthesis by fungi from the Amazon. The influence of carbon and nitrogen sources for production of sclerotiorin was analised and it was found that rhamnose and peptone increased yield when used separately. These results indicate that Amazonian fungi bioprospecting is an alternative to search for new sources of natural dyes, since it allows to exploit the biotechnological potential of our region while allowing knowledge of species of microorganisms producers.Isolados ambientais de fungos filamentosos são amplamente estudados por sua capacidade de secretar metabólitos de grande valor comercial, entre eles os pigmentos. Estes, por sua vez, encontram aplicação como corantes de matérias-primas têxteis, alimentos e medicamentos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi selecionar fungos de amostras de solo Amazônico com potencial para a produção de pigmentos. Para isso, foram coletadas amostras de solo superficial e colônias foram isoladas pela técnica da diluição em série. As características macro e microscópicas das colônias crescidas em até 72 horas foram utilizadas para a determinação do gênero dos isolados e a região ITS do DNA ribossomal dos fungos produtores de pigmentos foi sequenciada para permitir a identificação em nível de espécie. Para conservar as linhagens com potencial biotecnológico foi empregada uma técnica de criopreservação e armazenamento a -70 C. Um bioprocesso realizado em caldo Czapeck possibilitou a seleção dos fungos produtores de compostos coloridos. Frações contendo os pigmentos foram extraídas pelo uso de solventes de diferentes polaridades e o pigmento de interesse foi selecionado pela intensidade da cor da substância presente nas frações. A metodologia para isolamento e caracterização química da amostra envolveu técnicas de fracionamento cromatográfico (coluna Sephadex LH-20 e coluna de celulose microcristalina), recristalização e análises de RMN (Ressonância magnética nuclear). A influência das fontes de carbono e nitrogênio sobre o rendimento da substância isolada também foi estudada nesse trabalho. A partir das amostras coletadas foi possível isolar 50 fungos do solo. Desses, 5 cepas foram capazes de produzir pigmentos durante a fermentação. Os fungos produtores foram identificados como Penicillium sclerotiorum 2AV2, Penicillium sclerotiorum 2AV6, Aspergillus calidoustus 4BV13, Penicillium citrinum 2AV18 e Penicillium purpurogenum 2BV41. Penicillium sclerotiorum 2AV2 produziu frações muito coloridas e foi escolhido para prosseguir as atividades de caracterização química. Após o isolamento da substância, obteve-se um pó amarelo-alaranjado, que foi identificado por RMN como esclerotiorina, um importante metabólito que ainda não havia sido descrito pela síntese por fungos da Amazônia. A influência das fontes de carbono e nitrogênio para a produção de esclerotiorina foi analisada, e verificou-se que ramnose e peptona aumentaram o rendimento quando utilizadas separadamente. Estes resultados indicam que a bioprospecção de fungos Amazônicos é uma alternativa para a pesquisa por novas fontes de corantes naturais, pois permite explorar o potencial biotecnológico da nossa região, ao mesmo tempo em que possibilita o conhecimento das espécies de micro-organismos produtores