Potencial de isolados bacterianos para uso em processos biotecnológicos e agroindustriais

Abstract

Consórcios de bactérias se constituem em comunidades microbianas que podem possuir um conjunto de diferentes vias metabólicas que podem mediar a degradação das diferentes moléculas. Além disso, esses consórcios de micro- organismos podem fornecer enzimas com grande utilidade em processos biotecnológicos aplicados a indústria. Estas enzimas estão sendo amplamente aplicadas em diversos setores da indústria, devido às vantagens como especificidade das enzimas catalizadoras, o baixo custo e, a facilidade de sua produção em larga escala, não produzir efeitos tóxicos nem gerar resíduos tóxicos ao ambiente. Levando em consideração o potencial dos consórcios microbianos e as vantagens das enzimas microbianas em processos biotecnológicos, esse trabalho teve como objetivo a aplicação de bactérias isoladas dos consórcios, em diversos processos biotecnológicos e agroindústriais. Foram utilizados dois consórcios para o isolamento dos micro-organismos provenientes de solo com alta taxa de degradação de biomassa. Os consórcios foram cultivados em bagaço de cana-de-açúcar e carboximetilcelulose (CMC), assim como em outros resíduos da agroindustria como palha de milho, casca de amendoim, originando desta forma outras comunidades as quais foram utilizadas no isolamento de bactérias. Foram estudados dois isolados bacterianos produtores de exopolissacarídeos (EPS), a caracterização destes EPS e aplicação deles em biorremediação ou como agente antibiofilme. Além de serem isoladas bactérias produtoras de proteases, uma enzima muito utilizada na indústria. Foi realizado um screening destes isolados bacterianos com atividade proteolítica alcalina e se observou que 4 isolados possuem atividade para ser explorada em diferentes segmentos da industria e em processos de biorremediação. Observou-se ainda que os isolados bacterianos obtidos têm capacidade de solubilizar fosfato insolúvel, portanto foi realizada a aplicação de bactérias solubilizadoras de fosfato e produtoras de auxinas em sementes de feijão guandu, o que permitiu a seleção de dois isolados promissores para a utilização como inoculantes.

Bacteria consortia have different microbial communities, which may possess a set of different metabolic pathways that can mediate the degradation of different molecules. In addition, these consortia of microorganisms can provide enzymes with great utility in biotechnological processes applied to industry. These enzymes are being widely applied in various industry sectors, due to the advantages such as the specificity of the catalytic enzymes, the low cost, the ease of its large scale production, and because they do not produce toxic effects nor generate toxic waste to the environment. Taking into account the potential of microbial consortia and the advantages of microbial enzymes in biotechnological processes this study aimed to apply bacteria isolated from the consortia in various biotechnological and agribusiness processes. Two consortia were used to isolate microorganisms isolated from soil with high rate of biomass degradation. The consortia were cultivated in sugarcane bagasse and carboxymethyl cellulose (CMC), as well as other agribusiness residues such as maize straw and peanut shells, thus originating other communities that were used for the isolation of bacteria. The characterization of two bacterial isolates producing exopolysaccharides (EPS), the characterization of these EPS and the application in bioremediation or as an anti biofilm agent were carried out. In addition to being isolated producing-proteases bacteria, it is an enzyme widely used in industry. A screening of these bacterial isolates with alkaline proteolytic activity was carried out and as a result the 4 isolates have activity to be exploited in different segments of the industry and in bioremediation processes. These bacterial isolates have the ability to solubilize insoluble phosphate, therefore the application of phosphate-solubilizing bacteria and auxin producers in pigeon bean seeds were carried out, which allowed the selection of two promising isolates for use as inoculants.