XXVI Congresso de Iniciação Científica
Prospecção enzimática em micro-organismos da diversidade brasileira
Fernanda Aragão Coyado (IC) e Cintia D. F. Milagre (PQ)
Campus de Araraquara, Instituto de Química, nanda.coyado@ig.com.br, bolsista do Programa de Apoio a Jovens Talentos da UNESP.
Palavras Chave: mandelonitrila, biotransformação, enzimas.
Introdução
A prospecção enzimática é uma etapa chave na avaliação do potencial biotecnológico microbiano.1 Neste trabalho a mandelonitrila (2-hidroxi-2- fenilacetonitrila) 1 foi escolhida como substrato por ser um composto versátil do ponto de vista sintético e da ecologia química. Na natureza sua biossíntese está relacionada a mecanismos de defesa vinculados à da liberação de HCN podendo ser encontrada em plantas e animais. Industrialmente, a mandelonitrila pode ser utilizada como material de partida para a síntese de compostos farmacêuticos, químicos e agroquímicos com elevado valor agregado.
Objetivos
O objetivo deste trabalho é o estudo da biotransformação da mandelonitrila mediada por micro-organismos da biodiversidade brasileira.
Material e Métodos
Foram utilizados sete micro-organismos (MLH-08, MLH-09, MLH-10, MLH-12, MLH-13, MLH-15 e MLH-18) isolados de solos impactados com água de manipueira - rica em glicosídeos cianogênicos, e preservados em tubos com ágar inclinado a 4 oC e solução aquosa de glicerol 20% a -20oC. Os micro- organismos foram inoculados em meio nutriente e mantidos sob agitação orbital 180 rpm a 28 oC até que a densidade ótica do meio (OD600) atingisse um valor igual a 2,0. Em seguida este meio fermentativo foi centrifugado e a biomassa ressuspendida em tampão citrato pH 5,5 enriquecido com o agente indutor isobutironitrila (55 µM). As reações foram monitoradas ao longo de 24 horas por cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (GC- FID).
Resultados e Discussão
Os principais produtos esperados na reação de biotransformação da mandelonitrila são apresentados na Figura 1. As enzimas responsáveis pela formação dos produtos de biotransformação são: nitrila hidratase (2), nitrilase (3), mandelonitrila liase (4) e álcool desidrogenase (5). É conhecido que a mandelonitrila em meio aquoso e pH > 7,0 sofre decomposição formando 4. A fim de suprimir esta decomposição química as reações de biotransformação foram realizadas em ácido (pH 5,5).
Figura 1- Principais produtos de biotransformação de 1
A análise comparativa dos cromatogramas dos padrões comerciais com os produtos de biotransformação indica que não houve a formação dos produtos 2 e 3. Foi observada a presença dos produtos 4 e 5 (Figura 2). Todos as linhagens microbianas estudadas apresentaram o mesmo perfil cromatográfico para a reação de biotransformação de 1.
Figura 2- Cromatograma da reação de biotransformação de 1 pelo micro-organismo MLH-12.
• Solvente
Os resultados da reação de biotransformação de 1 são apresentados na Tabela 1:
Tabela 1: Produtos observados na reação de biotransformação de 1.
Conclusões
A biotransformação de 1 levou à formação de 3 e 4 com as sete linhagens microbianas estudadas indicando a presença das enzimas mandelonitrila liase e álcool desidrogenase.
Agradecimentos
Prope-UNESP, FAPESP, CNPq e CAPES.
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1 Li, S.; Yang, X.; Yang, S.; Zhu, M.; Wang, X. Comput. Struct.
Biotechnol. J. 2012, 2 (3), 1-11.
CN OH
O + HCN
CONH2 OH
COOH OH +
OH
1 2 3
4 5
Micro-organismo 2 3 4 5
MLH-08 - - + +
MLH-09 - - + -
MLH-10 - - + +
MLH-12 - - - +
MLH-13 - - + +
MLH-15 - - + +
MLH-18 - - + -
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