Poliphasic Screening of Polyhydroxyalkanoate-Producing Microorganisms

Abstract

publicado na web em 10/05/2016 POLIPHASIC SCREENING OF POLYHYDROXYALKANOATE-PRODUCING MICROORGANISMS. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are fully biodegradable biopolyesters produced by many prokaryotes and accumulated as insoluble cytoplasmatic inclusions. The detection of these intracellular granule is usually provided using lipofilic azodyes, which are not specific. Another way to screen PHA-producing bacteria is through culture-independent molecular techniques such Polymerase Chain Reaction (PCR), and the search for new PHA-producer strains is essential to reduce the cost at industrial level. The application of these both methods is desirable. In the present study, 24 bacteria isolated from soil of the Atlantic forest in Maceió (AL, Brazil) and from agri-industrial sludge (Coruripe-AL, Brazil) were studied regarding to their capacity of growing in mineral salt medium, as indicative of PHA synthesis. All strains were submitted to biochemical characterization, whilst PCR has proved that isolates BMA-05, BMA-10, BMA-13 and BDL-07 has the gene phaC, which encodes a PHA synthase, the key for PHA synthesis. The amplification and sequencing of their 16S r-DNA region was able to identify these bacteria respectively as Pseudomonas fluorescens, Enterobacter aerogenes, Klebsiella oxytoca and Bacillus pumilus. The same minimal medium supplement with peptone demonstrated to induce growing of those strains.Keywords: polyhydroxyalkanoate; molecular identification; PhaC synthase. INTRODUÇÃOPara ser considerado um plástico degradável, a molécula deve apresentar cadeia com ou sem ramificação ou com grupos funcionais éster, amida ou acetal.1 Comumente, tais características não são atendidas pelos polímeros sintéticos, e sua degradação no ambiente dá-se muito lentamente. Por outro lado, os plásticos denominados biodegradáveis possuem os requisitos apresentados para tal e por isso são rapidamente decompostos por muitas espécies bacterianas e microalgas. Conforme descrito por Khanna e Srivastava, 2 distribuem-se em três categorias: a) a dos polímeros sintéticos suscetíveis a degradação e/ou ataque enzimático de microrganismos, mas que não atendem a todas as características necessárias para exploração comercial; b) a dos bioplásticos baseados no polissacarídeo amido, que são parcialmente degradáveis, pois os microrganismos degradam o amido mas não o polímero sintético que faz parte da composição desses produtos; c) a dos polihidroxialcanoatos (PHAs) produzidos por diversos microrganismos e armazenados intracelularmente como inclusões amorfas, mas que são totalmente degradáveis por organismos vivos.Nesse sentido, desde a década de 90 do século passado, o Brasil vem dedicando um considerável esforço para o desenvolvimento de processos visando a geração em larga escala e utilização de polihidroxialcanoatos (PHAs) em produtos.3 Cerca de 150 monômeros diferentes já foram identificados como constituintes de PHAs produzidos por bactérias a partir de diversas fontes de carbono. 4 Vale ressaltar que, na maioria das vezes, esse polímero biodegra...