Potencial biotecnológico de actinomicetos isolados de biomas brasileiros para biotransformação e biodegradação de compostos
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Data
2024-04-11
Autores
Ferrari, Vitor Baptista [UNIFESP]
Orientadores
Chagas, Jair Ribeiro [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Resumo
Introdução: Os actinomicetos representam uma fonte valiosa de potencial biotecnológico, desempenhando papéis cruciais em sistemas de biotransformação, biocatálise e biodegradação. Sua diversidade metabólica, capacidade de produção de enzimas e habilidades de degradação tornam-nos protagonistas essenciais em aplicações ambientais e industriais. A pesquisa contínua nessa área promete inovações significativas e soluções sustentáveis para desafios contemporâneos. Objetivo: Avaliação de actinomicetos isolados de biomas brasileiros da Caatinga, Mata Atlântica e Amazônia quanto ao potencial biotecnológico para biotransformação de compostos bioativos e biodegradação de hidrocarbonetos para futura aplicação nas áreas de saúde como possíveis atividades farmacológicas compatíveis à aplicação como agentes parasiticidas, antitumorais ou antimicrobianos, além da área ambiental com a biorremediação de áreas contaminadas com hidrocarbonetos. Métodos: Seleção de actinomicetos a partir de triagens de descoloração de corantes e ensaios enzimáticos de Lignina Peroxidase (LiP), Lacase (Lac), Manganês Peroxidase (MnP). Sendo os selecionados submetidos aos ensaios de biotransformação e biodegradação com o monitoramento para observação de potenciais indícios de biotransformação e biodegradação através da detecção no Cromatógrafo Gasoso acoplado a Espectrometria de Massas (CG-EM). Resultados: Através dos ensaios de biotransformação foi possível observar que o composto A1A sofreu biotransformação pelo actinomiceto AC159. Já com relação aos ensaios de biodegradação verificou-se o potencial dos isolados AC16, AC20, AC159, AC166, AC171 e AC173 em biodegradar hidrocarbonetos alifáticos como o n-Dodecano e o n-Hexadecano e aromático como o Pireno. Conclusão: Com base nos resultados apresentados, pode-se afirmar que o presente estudo obteve sucesso na seleção de isolados promissores para otimização ou consolidação de linhagens com potencial biodegradador de hidrocarbonetos e biotransformação de compostos bioativos. Essa seleção representa um passo significativo na pesquisa e desenvolvimento de estratégias para lidar com a contaminação por hidrocarbonetos no meio ambiente e uma ferramenta poderosa com uma ampla gama de aplicações potenciais, oferecendo benefícios significativos em termos de eficácia, segurança, sustentabilidade e inovação em diversas áreas, incluindo farmacologia, indústria de alimentos, agricultura e produtos químicos.
Introduction: Actinomycetes represent a valuable source of biotechnological potential, playing crucial roles in biotransformation systems, biocatalysis, and biodegradation. Their metabolic diversity, enzyme production capabilities, and degradation abilities make them essential players in environmental and industrial applications. Ongoing research in this area promises significant innovations and sustainable solutions to contemporary challenges. Objective: Evaluation of actinomycetes isolated from Brazilian biomes of Caatinga, Atlantic Forest, and Amazonia regarding their biotechnological potential for biotransformation of bioactive compounds and biodegradation of hydrocarbons for future application in health áreas as potential pharmacological activities compatible with use as parasiticides, antitumor agents, or antimicrobials, as well as in environmental areas with bioremediation of areas contaminated with hydrocarbons. Methods: Selection of actinomycetes through screenings of dye decolorization and enzymatic assays of Lignin Peroxidase (LiP), Laccase (Lac), Manganese Peroxidase (MnP). The selected strains were subjected to biotransformation and biodegradation assays with monitoring for potential signs of biotransformation and biodegradation through detection in Gas Chromatograph coupled to Mass Spectrometry (GC-MS). Results: Through biotransformation assays, it was possible to observe that compound A1A underwent biotransformation by actinomycete AC159. Regarding biodegradation assays, the potential of isolates AC16, AC20, AC159, AC166, AC171, and AC173 to degrade aliphatic hydrocarbons such as n-Dodecane and n-Hexadecane and aromatic ones such as Pyrene was verified. Conclusion: Based on the results presented, it can be stated that the presente study successfully selected promising isolates for optimization or consolidation of strains with potential hydrocarbon-degrading and biotransformation capabilities. This selection represents a significant step in research and development of strategies to address hydrocarbon contamination in the environment and a powerful tool with a wide range of potential applications, offering significant benefits in terms of effectiveness, safety, sustainability, and innovation in various areas, including pharmacology, food industry, agriculture, and chemicals.
Introduction: Actinomycetes represent a valuable source of biotechnological potential, playing crucial roles in biotransformation systems, biocatalysis, and biodegradation. Their metabolic diversity, enzyme production capabilities, and degradation abilities make them essential players in environmental and industrial applications. Ongoing research in this area promises significant innovations and sustainable solutions to contemporary challenges. Objective: Evaluation of actinomycetes isolated from Brazilian biomes of Caatinga, Atlantic Forest, and Amazonia regarding their biotechnological potential for biotransformation of bioactive compounds and biodegradation of hydrocarbons for future application in health áreas as potential pharmacological activities compatible with use as parasiticides, antitumor agents, or antimicrobials, as well as in environmental areas with bioremediation of areas contaminated with hydrocarbons. Methods: Selection of actinomycetes through screenings of dye decolorization and enzymatic assays of Lignin Peroxidase (LiP), Laccase (Lac), Manganese Peroxidase (MnP). The selected strains were subjected to biotransformation and biodegradation assays with monitoring for potential signs of biotransformation and biodegradation through detection in Gas Chromatograph coupled to Mass Spectrometry (GC-MS). Results: Through biotransformation assays, it was possible to observe that compound A1A underwent biotransformation by actinomycete AC159. Regarding biodegradation assays, the potential of isolates AC16, AC20, AC159, AC166, AC171, and AC173 to degrade aliphatic hydrocarbons such as n-Dodecane and n-Hexadecane and aromatic ones such as Pyrene was verified. Conclusion: Based on the results presented, it can be stated that the presente study successfully selected promising isolates for optimization or consolidation of strains with potential hydrocarbon-degrading and biotransformation capabilities. This selection represents a significant step in research and development of strategies to address hydrocarbon contamination in the environment and a powerful tool with a wide range of potential applications, offering significant benefits in terms of effectiveness, safety, sustainability, and innovation in various areas, including pharmacology, food industry, agriculture, and chemicals.
Descrição
Citação
FERRARI, Vitor Baptista. Potencial biotecnológico de actinomicetos isolados de biomas brasileiros para biotransformação e biodegradação de compostos. 2024. 118 f. Tese (Doutorado em Bilogia Molecular) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). São Paulo, 2024.