Bioprospecção de compostos produzidos por Streptomyces spp. isolados da região amazônica com potencial biotecnológico

CAPESOs micro-organismos, em particular bactérias do gênero Streptomyces, são conhecidos por produzir um vasto número de metabólitos secundários bioativos de interesse farmacêutico. O objetivo deste estudo foi investigar as atividades antioxidante, antimicrobiana e anticâncer de metabólitos bioativos produzidos por Streptomyces spp., bem como sua toxicidade. A identificação taxonômica das linhagens foi realizada utilizando as técnicas de caracterização fenotípica e molecular. A produção dos metabólitos bioativos foi avaliada através de fermentação submersa e semi-sólida. Paralelamente, a atividade antioxidante foi analisada por meio dos ensaios DPPH, ABTS e fosfomolibdênio e a atividade antimicrobiana investigada pela concentração mínima inibitória. Os testes de atividade anticâncer foram realizados através do ensaio antiproliferativo do MTT, seguido dos testes de mecanismos de ação por citometria de fluxo para analisar a capacidade do composto em despolarizar a membrana mitocondrial, promover parada de ciclo celular e causar fragmentação no DNA. Para determinar a DL50 (dose letal mediana responsável por matar 50% de uma população em teste) foi realizada uma toxidade aguda in vivo utilizando camundongos albinos Swiss. Streptomyces sp UFPEDA 3370 foi identificado como S. hygroscopicus. Os extratos apresentaram baixa atividade antioxidante, sendo o extrato metanólico da fermentação submersa o melhor para atividade antimicrobiana e citotóxica comparado aos demais. A elaiofilina foi isolada a partir desse extrato, sendo identificada por métodos espectroscópicos, apresentando menor concentração mínima inibitória frente Enterococcus faecalis. Na atividade anticâncer, a elaiofilina apresentou potencial inibitório em todas as linhagens neoplásicas testadas, com melhor atividade frente às células leucêmicas. Os testes por citometria de fluxo revelaram que a substância causa despolarização mitocondrial, parada de ciclo na fase G1 e fragmentação do DNA, o que indica uma provável atuação na via apoptótica de morte celular. A toxidade aguda revelou que a fração EB1, rica em elaiofilina, apresenta DL50 de 1000 mg/kg. Estes resultados demonstram que a substância em estudo tem potencial antimicrobiano e antiproliferativo, tornando-se um candidato para estudos clínicos.Microorganisms, particularly bacteria of the Streptomyces genus, are known for producing several active secondary metabolites of pharmaceutical interest. The main goal of this study was to evaluate the antioxidant, antimicrobial and anticancer activities of the bioactive secondary metabolites produced by Streptomyces spp., and their toxicity. The taxonomic identification of the strains lineages was accessed by utilizing techniques of molecular and phenotypic characterization. The production of the bioactive metabolites was evaluated through submerged and semi-solid fermentation. In parallel, the antioxidant activity was analyzed through DPPH, ABTS and phosphomolybdenum and the antimicrobial activity was investigated using the microdilution method. The anticancer activity test was accessed by the MTT test followed by mechanisms of action tests using a flow cytometer, which could analyze the ability of the compound to depolarize the mitochondrial membrane, promote cell cycle arrest, and cause DNA fragmentation. To determine the LD 50 (median lethal dose responsible for killing 50% of a population under test) an acute toxicity was performed in vivo using Swiss albino mice. Ours results shows that Streptomyces sp UFPEDA 3370 was identified as S. hygroscopicus. The extracts present low antioxidant activity, being the methanolic extract of the fermentation in submerged culture the best for antimicrobial and cytotoxic activity compared to the others. The elaiophyline isolated starting from this extract, identified by spectroscopic methods, showed the smallest minimum inhibitory concentration against Enterococcus faecalis. In the anticancer activity, elaiophiline showed inhibitory potential in all tested cancer cell lines, with the best results against leukemic cells. The flow cytometer tests showed that the substance causes D mitochondrial depolarization, cycle stop in G1 phase and DNA fragmentation, which indicates that the compound might act through apoptosis. The acute toxicity test revealed that an EB1 fraction, rich in elaiophylin, had a LD50 of 1000 mg/kg. These results demonstrate that our substance has antimicrobial and antiproliferative properties, which makes it a promissory candidate for clinical studies