Caracterização morfo-molecular de uma nova espécie do gênero Penicillium para a produção de L-asparaginase

Abstract

A enzima L-asparaginase representa grande importância no campo farmacêutico sendo utilizada no tratamento de neoplasias malignas, como para Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA), devido à sua capacidade de hidrolisar a L-asparagina em L-aspartato e amônia. As preparações dessa enzima de uso clínico são derivadas de fonte bacteriana e seu uso está frequentemente associado a reações adversas graves. Assim, revela-se importante a busca por novas fontes de L-asparaginase. O objetivo desse trabalho foi analisar a produção de L-asparaginase fúngica por Penicillium sp. e caracterizá-lo morfo-molecularmente. A espécie em estudo (DCFS6) foi isolada do solo do Cerrado Centro-Oeste brasileiro. Em delineamento inicial foi empregado Placket-Burman Desing (PBD) para determinar a influência de 11 variáveis na produção de L-asparaginase, seguido por um delineamento Fatorial Fracionado (DFF) 28-4 e Composto Central Rotacional (DCCR). As variáveis consideradas foram L-asparagina, L-prolina, ureia, nitrato de sódio, extrato de levedura, sulfato de amônio, peptona, glicose, sacarose, extrato de malte e cloreto de potássio. A atividade de L-asparaginase foi determinada medindo a formação de β-hidroxamato aspártico. Os resultados obtidos do PBD apresentaram variação na atividade de L-asparaginase de 0,47 a 1,77 U/gcélulas, e identificou L-prolina como variável significativa (p < 0.1) com efeito positivo. No DFF a atividade enzimática variou de 1,10 a 2,36 U/gcélulas, e sulfato de amônio foi identificado como variável significativa com efeito positivo. Os resultados no delineamento final DCCR não permitiram obter um modelo matemático que gere uma superfície de resposta e determinar as concentrações otimizadas para o meio de cultivo. Na identificação da espécie, a cultura monohifal foi utilizada para a extração do DNA genômico e amplificação das regiões ITS (Ineternal Transcription Spacer) e RPB2 (RNA polymerase II second largest subunit). Análise filogenética por Inferência Bayesiana com combinação multigênica e a caracterização morfológica revelou o isolado em estudo com potencial de nova espécie, que será proposto seguindo as normas do Código Internacional de Nomenclatura para Algas, Fungos e Plantas.