Produção, caracterização e avaliação do potencial biotecnológico do pigmento natural obtido de streptomyces hiroshimensis UFPEDA 3134

Abstract

Pigmentos naturais produzidos por micro-organismos apresentam vantagens que os tornam importantes substitutos aos pigmentos sintéticos, os quais são relacionados a malefícios à saúde. Actinobactérias compõem um grupo de micro organismos reconhecido pela produção de metabólitos secundários de interesse, e pela diversidade de suas colônias. Neste estudo, foi realizada a identificação do micro-organismo Streptomyces sp. UFPEDA 3134, seguido da investigação da produção de pigmentos, caracterização química deste e avaliação do seu potencial biotecnológico. O micro-organismo foi identificado por técnicas bioquímicas, fisiológicas e genéticas, e a produção de pigmentos realizada em ensaios fermentativos utilizando caldo ISP-2. O pigmento produzido foi caracterizado quimicamente e avaliado quanto a estabilidade térmica e ao pH, atividade antimicrobiana, toxicidade aguda, citotoxicidade e genotoxidade. A actinobactéria foi identificada como Streptomyces hiroshimensis UFPEDA 3134, produtora do pigmento vermelho caracterizado como estreptorrubina B em cultivo submerso sob agitação (150 rpm) e estático. O pigmento apresenta pico de absorção máxima em ~530 nm, estabilidade térmica (50ºC - 98ºC) e sensibilidade a variações de pH (2 a 11) com eventos de degradação térmica à 119,5ºC e 276ºC nas Análises Termogravimetricas (TGA). Foi verificada atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus MRSA em 125 µg/mL e 250 µg/mL e baixa de toxicidade nos modelos Caenorhabditis elegans, Galleria mellonella (5 mg/mL e 2 mg/mL) e Biomphalaria glabrata. No ensaio de genotoxicidade não foram verificados danos ao DNA em concentrações ≤ 0,1 mg/mL, contudo, alterações genéticas em concentrações superiores sugerem seu efeito dose dependente. Dessa forma, estreptorrubina B produzida por S. hiroshimensis UFPEDA 3134 apresenta potencial para utilização biotecnológica em diversos setores e aplicações, incluindo indústrias têxteis, alimentícias, farmacêuticas e de cosméticos. Podendo ainda, ter suas propriedades exploradas para a incorporação em materiais bioativos, como por exemplo, hidrogéis, filmes inteligentes e bionanocompositos.