Estudo da comunidade de fungos endofíticos cultiváveis presentes em Justicia brandegeana Wassh. & L.B.Sm. e sua aplicação biotecnológica

Abstract

A diversidade da flora brasileira é conhecida mundialmente por sua imensa riqueza, fator que proporciona grande campo de pesquisa com diversas aplicações nas mais variadas áreas. Apesar de existirem muitas pesquisas, há uma diversidade de plantas com potenciais biotecnológicos inexplorados. Justicia brandegeana, pertencente à família Acanthaceae, que apresenta algumas espécies com propriedades medicinais. Em seu interior estão presentes os fungos endofíticos que podem viver em simbiose com o vegetal. Estes endófitos produzem metabólitos secundários que são relatados na literatura por sua aplicação nas indústrias farmacêuticas, químicas e alimentícias. Estudos mostram a ação dos metabólitos secundários como agente antimicrobiano, antioxidante, antitumoral entre outras. Neste contexto, este trabalho teve como objetivos: isolar e identificar a microbiota fúngica foliar de J. brandegeana Wassh. & L.B.Sm., por método dependente de cultivo, com taxonomia molecular baseada em análise multilocus; extrair e avaliar o potencial dos extratos brutos produzidos pelos fungos endofíticos selecionados quanto à sua atividade biológica associada à área da saúde e à indústria alimentícia. Os endófitos foram isolados pelo método da fragmentação. Para a avaliação taxonômica foram utilizados os primers ITS, fator de elongação 1-?, ?-tubulina, gliceraldeído-3-fosfato e actina. A triagem preliminar dos fungos endofíticos com potencial biotecnológico foi realizada por meio da atividade antibacteriana do extrato bruto dos fungos endofíticos pela metodologia do ágar-ágar contra as bactérias Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonela Enteritidis (ATCC 13076), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) e Bacillus subtilis (ATCC 6633). A partir destes resultados, foi obtido o extrato bruto do fungo com melhores resultados e avaliado quanto à sua atividade antibacteriana, antioxidante, atividade citotóxica, com a determinação dos compostos fenólicos presentes no extrato bruto. Foram isolados cinco gêneros de fungos endofíticos de Justicia brandegeana, com predominância do gênero Colletotrichum. A espécie que apresentou melhor resultado na triagem preliminar da atividade biológica foi a linhagem endofítica Mycoleptodiscus indicus (JB06). O extrato bruto do endófito não apresentou resultados significativos contra as cepas Gram-positivas, uma vez que a concentração inibitória mínima (CIM) foi de 2 mg/mL para Staphylococcus aureus e Bacillus subtilis. A avaliação da atividade antioxidante e dos compostos fenólicos do extrato bruto foram melhor avaliados pelo método ABTS, resultando em atividade antioxidante equivalente ao composto padrão de aproximadamente 52,43%. No ensaio citotóxico, o extrato bruto apresentou atividade contra as células tumorais dos hepatócitos humanos, conforme resultados apresentados neste trabalho. Além disso, bioprospectando fungo com atividade biológica contra contaminantes de alimentos, o extrato bruto da linhagem endofitica Flavodon flavus (JB257) apresentou importante potencial biotecnológico na indústria de alimentos, visando o tratamento de sucos de laranja para o controle da Alicyclobacillus acidoterrestris

The diversity of the Brazilian flora is known worldwide for its immense wealth, a factor that provides a great field of research with diverse applications in the most varied areas. Although there is much research, there are a variety of plants with unexplored biotechnology potential. Justicia brandegeana, belonging to the family Acanthaceae, presents some species with medicinal properties. In its interior are present the endophytic fungi, which live in symbiosis with the vegetable. These endophytes produce secondary metabolites that are reported in the literature for their application in the pharmaceutical, chemical and food industries. Studies show the action of secondary metabolites as antimicrobial agent, antioxidant, antitumor among others. In this context, this work has as objectives: isolate and identify the fungal microbiota of Justicia brandegeana Wassh. & L.B.Sm., by culture-dependent method, with molecular taxonomy based on multilocus analysis; extract and evaluate the potential of the crude extracts produced by selected endophytic fungi, as well as their biological activity with biotechnological potential associated with the health area and the food industry. The endophytes were isolated from Justice Brandegean by the method of fragmentation. For the taxonomic evaluation ITS, elongation factor 1-?, ?-tubulin, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase e actin primers were used. The preliminary screening of endophytic fungi with biotechnological potential was carried out through the antibacterial activity of the crude extract of the endophytic fungi by the agar-agar methodology. From these results, the crude extract of the fungus with the best results was obtained and evaluated for its antibacterial, antioxidant and cytotoxic activity, with the determination of the phenolic compounds presente in the crude extract. Five genus of endophytic fungi were isolated from Justicia brandegeana, with predominance of the genus Colletotrichum. The species that presented the best result in the preliminary screening of the biological activity was the endophytic line Mycoleptodiscus indicus (JB06). The crude extract of the endophyte did not present significant results against the Gram-positive strains, since minimum inhibitory concentration (MIC) was of 2,000 ?g / mL for Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis. The evaluation of the antioxidant activity and the phenolic compounds of the crude extract were better evaluated by the ABTS method, resulting in antioxidant activity equivalent to the standard compound of approximately 52.43%. In the cytotoxic assay, the crude extract showed activity against human hepatocyte tumor cells. according to the results presented in this work. In addition, bioprospecting fungus with biological activity against food contaminants, the crude extract of the endophytic strain Flavodon flavus (JB257) presented an important biotechnological potential in the food industry, aiming the treatment of orange juice for the control of Alicyclobacillus acidoterrestris