Kefir de água BIONAT-I: análise metagenômica dos grãos, obtenção e caracterização estrutural do exopolissacarídeo consorciana e seu potencial biotecnológico

Abstract

Kefir é uma associação simbionte de bactérias e leveduras, que se multiplicam em uma matriz constituída de exopolissacarídeos (EPS), que são produzidos pelos próprios micro-organismos. O kefir BIONAT-I é um cosnórcio de kefir de água que foi selecionado, a partir de várias culturas de kefir, tendo como critério principal a obtenção de biomassa em meio hipertônico. Tanto o processo de seleção per se, quanto à mudança para o cultivo em meio hipertônico podem, potencialmente, alterar a composição de EPS produzidos e o perfil microbiológico do consórcio utilizado. Assim, este trabalho teve como objetivo a caracterização e avaliação de atividades biológicas de EPS extraído do consórcio BIONAT-I, além da análise de sua composição microbiana por método independente de cultivo. A partir de um extrator alcalino foi obtido um homopolissacarídeo de glicose, com ligações predominantes β-1-6, caracterizado, portanto como uma β-glucana. Este EPS ainda não descrito foi denominado de consorciana. A consorciana apresentou atividade citotóxica contra linhagens neoplásicas de leucemia mielocítica crônica e adenocarcinoma de mama humana, além de promover, a partir de células mononucleares do sangue periférico, a estimulação da produção de citocinas IL-6 e TNF-α, envolvidas no processo de cicatrização. Observou-se que a consorciana comporta-se como um hidrogel superabsorvente absorvendo até 10 vezes o seu peso seco podendo desta forma ser utilizado como matéria-prima para produção de filmes bioativos. Além disso, com intuito de elucidar a microbiota do consórcio BIONAT-I foi realizada a análise de metagenômica dos grãos. Por esta abordagem foi possível identificar as principais espécies de bactérias e leveduras presentes no consórcio. Houve predominância das espécies de bacterianas Zymomonas mobilis e Clostridium tyrobutyricum, além da detecção de micro-organismos não anteriormente citados como componentes de grãos de kefir, como Ethanoligenens harbinense e Torulaspora quercuum. Adicionalmente, foi realizado isolamento microbiano em meios de cultura Tryptic Soy Agar (TSA), De Man, Rogosa and Sharpe Agar (MRS) e Chloramphenicol Yeast Glucose Agar (CYG). Foram então selecionados 28 morfotipos de colônias de micro-organismos isolados. A partir da amplificação e clivagem foram obtidos perfis de restrição com a enzima TaqI, e os morfotipos foram divididos em 13 grupos, sendo dois morfotipos de leveduras. Os resultados obtidos indicam que o consórcio BIONAT-I tem composição microbiana diferente dos consórcios de kefir descritos na literatura, além de produzir um EPS do tipo 1→6 β-glucana ainda não descrito para culturas de kefir, evidenciando seu potencial biotecnológico.