Produção de colorantes naturais por cultivo submerso de Talaromyces amestolkiae e avaliação do seu potencial como agente fotossensibilizador para terapia fotodinâmica antimicrobiana
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Data
2021-12-17
Autores
Almeida, Isabelle da Silveira
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Nos últimos anos, há uma tendência na substituição dos colorantes sintéticos por naturais, os quais podem ser obtidos por via biotecnológica, utilizando-se microrganismos como os fungos filamentosos. A produção por via biotecnológica possibilita a produção em larga escala sem estar sujeita a sazonalidade como os colorantes oriundos de plantas e amplia a produção destas biomoléculas que apresentam grande aplicabilidade em diversos setores industriais, como o alimentício, farmacêutico e têxtil. Além disso, a habilidade dos colorantes de absorver luz e formar espécies reativas de oxigênio com elevada eficiência possibilita que atuem como fotossensibilizadores na Terapia Fotodinâmica (TFD). Esta técnica apresenta-se como uma potencial alternativa a diversos tratamentos, devido sua alta eficiência antimicrobiana, seletividade e caráter não invasivo. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade fotossensibilizadora de colorantes produzidos por cultivo submerso de Talaromyces amestolkiae. Os cultivos foram conduzidos em agitador orbital por 168 h/30°C/150 rpm/pH inicial 5,0, variando-se a concentração de glicose (7,5 e 10 gL-1), sulfato de magnésio (0,012 e 0,024 gL-1) e glutamato monossódico, GMS, (30 e 35 gL-1). A maior produção de colorantes vermelhos, 27,84 UA500nm, foi obtida empregando-se 7,5 gL-1 de glicose, 0,012 gL-1 sulfato de magnésio e 30 gL-1 de GMS. A partir dos resultados obtidos observou-se que alta disponibilidade de nutrientes favorece o crescimento de biomassa em detrimento da produção de colorantes, que são majoritariamente produzidos ao final do bioprocesso, quando há exaustão de glicose no meio. Nos ensaios de TFD, nem o caldo fermentado contendo os colorantes na ausência de irradiação, nem a luz isoladamente ocasionaram efeitos citotóxicos, sendo estes gerados somente com a combinação do fotossensibilizador (colorante) e a luz. Na concentração de 50% (v/v) do caldo fermentado houve redução microbiana total para Escherichia coli e Staphylococcus aureus, 3,15 log10 para Enterococcus facelis e 6,4 log10 para Cutibacterium acnes. A 25% (v/v) apenas E. coli, C. acnes, S. aureus apresentaram valores estatisticamente significativos, com redução total, 2,94 log10 e 0,61 log10 respectivamente. Nos ensaios de photobleaching, observou-se que os colorantes não são fotodegradados completamente nas concentrações (25 e 50% (v/v)) e dose de luz (80 J/cm²) estudadas. Nos experimentos para detecção indireta de oxigênio singleto, os resultados demonstraram que não há formação desta espécie reativa, sugerindo que a morte microbiana pode estar associada à outras espécies reativas de oxigênio, como ânion superóxido, radical hidroxila ou peróxido de hidrogênio. Portanto, os colorantes presentes no caldo fermentado de T. amestolkiae apresentaram-se promissores para o uso em TFD, não sendo tóxicos na ausência de luz e solúveis em meio aquoso, além de proporcionar altas reduções microbianas quando irradiados com uma fonte de luz no comprimento de onda de 460 nm.
Descrição
Palavras-chave
Talaromyces amestolkiae, Colorantes naturais, Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana, Antimicrobial Photodynamic Therapy