Produção e purificação de lipopeptídeos bioativos produzidos por bactérias endofíticas de plantas da região Amazônica

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Autor(a) principal: Mesquita, Adriana Spirotto Stein
Data de Publicação: 2020
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/1909417134212695
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8026
Resumo: O gênero Bacillus possui uma grande variedade de espécies produtoras de metabólitos secundários bioativos com grande potencial em diferentes campos, entre estes os lipopeptídeos, que são compostos anfifílicos com atividades antifúngica, antibiótica e surfactantes. No presente trabalho foram utilizadas três linhagens de bactérias endofíticas de plantas da Amazonia produtoras de lipopeptídeos, identificadas por sequenciamento de 16S rDNA como B. amyloliquefaciens. Os dados de espectrometria de massas dos extratos das três linhagens analisadas indicaram a presença dos lipopeptídeos iturina, surfactina e fengicina. Na avaliação do rendimento na produção de lipopeptídeos a partir de diferentes meios de cultivo, o YM apresentou os melhores resultados, tendo a linhagem de B. amyloliquefaciens PpC1 2.2b o maior rendimento com 633,1 mg. L-1. A otimização da produção de lipopeptídeos para as linhagens de B. amyloliquefaciens PpC1 2.2b, GhcC1 2.1a e DgcR2 1.1b por planejamento fatorial fracionado 24-1 e dados obtidos da ANOVA permitiram propor um modelo eficaz obtendo um aumento significativo da produção de lipopeptídeos a partir de variações de pH, agitação e aeração. A partir das análises de LC-ESI-MS/MS e RMN dos isolados de PpC1 2.2b foram identificadas dezessete substâncias lipopeptídicas incluindo seis homólogos da iturina A, sete homólogos da surfactina A, dois homólogos da fengicina A e dois da fengicina B. As frações de surfactinas, iturinas e fengicinas apresentaram atividades anti-inflamatórias por inibição da produção de NO em células de macrófagos murinos J774A.1 com viabilidade celular acima de 100%. As amostras LP196, Fengicina AB1 e Iturina A2 apresentaram atividade antiplasmódica contra P. falcipurum FCR3, exibindo CI50 de, 58,52 µg mL-1, 58,0 µg.mL-1 e 66,83 µg.mL-1 e o extrato LP164 apresentou atividade antibacterina contra K. pneumoniae com MIC de 62,5 µg.mL-1.
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Na avaliação do rendimento na produção de lipopeptídeos a partir de diferentes meios de cultivo, o YM apresentou os melhores resultados, tendo a linhagem de B. amyloliquefaciens PpC1 2.2b o maior rendimento com 633,1 mg. L-1. A otimização da produção de lipopeptídeos para as linhagens de B. amyloliquefaciens PpC1 2.2b, GhcC1 2.1a e DgcR2 1.1b por planejamento fatorial fracionado 24-1 e dados obtidos da ANOVA permitiram propor um modelo eficaz obtendo um aumento significativo da produção de lipopeptídeos a partir de variações de pH, agitação e aeração. A partir das análises de LC-ESI-MS/MS e RMN dos isolados de PpC1 2.2b foram identificadas dezessete substâncias lipopeptídicas incluindo seis homólogos da iturina A, sete homólogos da surfactina A, dois homólogos da fengicina A e dois da fengicina B. As frações de surfactinas, iturinas e fengicinas apresentaram atividades anti-inflamatórias por inibição da produção de NO em células de macrófagos murinos J774A.1 com viabilidade celular acima de 100%. As amostras LP196, Fengicina AB1 e Iturina A2 apresentaram atividade antiplasmódica contra P. falcipurum FCR3, exibindo CI50 de, 58,52 µg mL-1, 58,0 µg.mL-1 e 66,83 µg.mL-1 e o extrato LP164 apresentou atividade antibacterina contra K. pneumoniae com MIC de 62,5 µg.mL-1.The Bacillus genus has a wide variety of species that produce bioactive secondary metabolites with great potential in different fields, including lipopeptides, which are amphiphilic compounds with antifungal, antibiotic and surfactant activities. In the present work, three strains of endophytic bacteria from Amazonian plants producing lipopeptides used, identified by sequencing 16S rDNA as B. amyloliquefaciens. The mass spectrometry data of the extracts of the three strains analyzed indicated the presence of the lipopeptides iturin, surfactin and fengycin. In the evaluation of the yield in the production of lipopeptides from different culture media, YM presented the best results, with the B. amyloliquefaciens PpC12.2b strain having the highest yield, 633.1 mg. L-1. The optimization of lipopeptide production for B. amyloliquefaciens PpC1 2.2b, GhcC1 2.1a and DgcR2 1.1b lines by fractional factorial planning 24-1 and data obtained from ANOVA allowed us to propose an effective model for increasing lipopeptide production from pH variations, agitation and aeration. From the LC-ESI-MS / MS and NMR analyzes of the PpC12.2b isolates, seventeen lipopeptide substances were identified, including six iturin A homologues, seven surfactin A homologues, two fengycin A homologues and two fengycin B. Fractions of surfactins, iturins and fengycin showed anti-inflammatory activities by inhibiting the production of NO in cells of murine macrophages J774A.1 with cell viability above 100%. Samples LP196, Fengycin AB1 and Iturin A2 showed antiplasmodic activity against P. falcipurum FCR3, exhibiting IC50 of 58.0 µg.mL-1, 58.52 µg.mL-1 and 66.83 µg.mL-1 and the LP164 extract showed activity antibacterine against K. pneumoniae with MIC of 62.5 µg.mL-1.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal do AmazonasInstituto de Ciências ExatasBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em QuímicaSouza, Afonso Duarte Leão dehttp://lattes.cnpq.br/5784405197320526Pinheiro, Maria Lúcia Belémhttp://lattes.cnpq.br/9299061381457390Souza, João Vicente Braga dehttp://lattes.cnpq.br/7804981785557071Takahashi, Jacqueline Aparecidahttp://lattes.cnpq.br/8436025963943451Mesquita, Adriana Spirotto Steinhttp://lattes.cnpq.br/19094171342126952020-12-01T16:21:38Z2020-09-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMESQUITA, Adriana Spirotto Stein. Produção e purificação de lipopeptídeos bioativos produzidos por bactérias endofíticas de plantas da região Amazônica. 2020. 269 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8026porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2020-12-02T05:03:53Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/8026Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922020-12-02T05:03:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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