Avaliação do potencial biotecnológico do isolado Methylorubrum rhodesianum

Abstract

O gênero Methylorubrum compreende por bactérias metilotróficas facultativas que estabelecem diversas relações simbiônticas com plantas e que apresentam características promissoras para aplicação biotecnológica. O uso potencial biotecnológico desses microrganismos é vasto, podendo atuar como promotores de crescimento de plantas e possivelmente fornecer outros benefícios. As bactérias metilotróficas demonstram resistência, tolerância, e capacidade de biodegradação e acumulação a diversos compostos tóxicos. Além disso, podem ser produtores de diversos biopolímeros de interesse industrial. Esses microrganismos são considerados soluções ecológicas de remoção de poluentes do meio ambiente, reduzindo a toxicidade de produtos nocivos, melhorando a produção da agrícola, e ainda a alternativa sustentável para a produção de compostos de interesse industrial das áreas médica, alimentícia e farmacêutica. Esse trabalho teve o objetivo avaliar o potencial biotecnológico do isolado Methylorubrum rhodesianum. Para isso foram realizados testes quanto sua condição de crescimento, capacidade de resistência a metais potencialmente tóxicos (MPT) e a antibióticos, produção de compostos de interesse industrial e a promoção do crescimento vegetal. Os resultados indicaram que o isolado possui a capacidade de produção de polihidroxibutirato (PHB, 19,2mg/100mL meio), exopolissacarídeos (EPS, 26mg/100mL meio) e celulose bacteriana (CB, 40,2mg/100mL meio), além de formar biofilme. O isolado de M. rhodesianum estudado demonstra alta resistência a diversos MPT, com concentração mínima inibitória acima de 100mmol dm-³ para cádmio, chumbo e zinco, e 490mmol dm-³ para níquel e é resistente aos antibióticos ampicilina, ácido nalidíxico e vancomicina. Por outro lado, o isolado apresenta baixa capacidade de solubilização de fosfato inorgânico, mas produz sideróforos e compostos indólicos na presença de triptofano (28,23µg mL-1). Esses resultados indicam que o isolado M. rhodesianum tem possíveis aplicações na produção de biomoléculas de interesse industrial como os polímeros bacterianos obtidos. Além disso, suas características de resistência a metais e produção de compostos relacionados ao crescimento vegetal sugerem sua habilidade para uso em fitorremediação de solos contaminados com metais.

The genus Methylorubrum comprises facultative methylotrophic bacteria that establish several symbiotic relationships with plants and that present promising characteristics for biotechnological application. The potential biotechnological use of these microorganisms is vast, being able to act as plant growth promoters and possibly provide other benefits. Methylotrophic bacteria demonstrate resistance, tolerance, and capacity for biodegradation and accumulation to various toxic compounds. Furthermore, they can be producers of various biopolymers of industrial interest. These microorganisms are considered ecological solutions for removing pollutants from the environment, reducing the toxicity of harmful products, improving agricultural production, and also a sustainable alternative for the production of compounds of industrial interest in the medical, food and pharmaceutical areas. This work aimed to evaluate the biotechnological potential of the isolate Methylorubrum rhodesianum. To this end, tests were carried out regarding its growth condition, resistance capacity to potentially toxic metals and antibiotics, production of compounds of industrial interest and the promotion of plant growth. The results indicated that the isolate has the capacity to produce polyhydroxybutyrate (PHB,19,2mg/100mL medium), exopolysaccharides (EPS, 26mg/100mL medium) and bacterial cellulose (BC, 40,2mg/100mL medium), in addition to forming biofilm. The isolate demonstrates high resistance to various toxic metals, with minimum inhibitory concentration above 100mmol dm-³ for cadmium, lead and zinc, and 490mmol dm-³ for nickel and is resistant to the antibiotics: ampicillin, nalidixic acid and vancomycin. By the other hand, the isolate has a low solubilization capacity for inorganic phosphate, but produces siderophores and indole compounds in the presence of tryptophan (28,23µg/mL). These results indicate that the M. rhodesianum isolate has possible applications in the production of biomolecules of industrial interest, such as the bacterial polymers obtained. Furthermore, its characteristics of resistance to metals and production of compounds related to plant growth suggest its ability for use in phytoremediation of soils contaminated with metals.