Estudo de atividade de peptídeos tipo bacteriocina de Bacillus thuringiensis

Abstract

Atualmente, a preocupação dos consumidores com os efeitos adversos de aditivos sintéticos nos alimentos tem estimulado o consumo de alimentos naturais e orgânicos. A adição de compostos antimicrobianos no processamento de alimentos tem se tornado uma poderosa ferramente. As bacteriocinas são uma atrativa opção para a resolução de parte desse problema. Esses peptideos são, geralmente, termoestaveis e capazes de inibir vários organismos patogenicos que podem contaminar alimentos processados. O objetivo do trabalho foi identificar uma estirpe de Bacillus thuringiensis que produza agentes antimicrobianos. Foi detectado um composto antimicrobiano produzido por B. thuringiensis subsp. kurstaki S1905, que inicia a atividade antimicrobiana no fim da fase exponencial e apresenta seu apice no meio da fase estacionaria. Esse composto mostrou ser termotolerante, resistente a variacoes de pH, liofilizacao e alguns solventes orgânicos. A atividade antimicrobiana foi totalmente perdida quando tratada com proteinase K, revelando sua natureza proteica. Um fragmento de DNA contendo o gene da bacteriocina thuricina S1905 foi clonado e sequenciado, revelando que a sequência codifica 3 peptideos idênticos de 40 aminoácidos com alta identidade com outras bacteriocinas de B. thuringiensis e B. cereus. Análises in silico desse peptideo mostraram que ele possui massa molecular de 3147.6 Da, pI de 3.67 e uma grande região com possível motivo transmembranico. Análise de superfície eletrostática mostrou que essa e uma bacteriocina anionica e seu modo de ação ainda é desconhecido. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Consurmers concern about the unfavourable effects of sintetic additives on food is making the consumption of organic and natural food increase. The addition of antimicrobial compounds in food process has become a powerful tool. Bacteriocins are an attractive option for the resolution of this problem. These peptides are, generally, thermostable and can inhibit pathogens that can contaminate processed foods. The aim of this work was to identifie a Bacillus thuringiensis strain that produces antimicrobial compounds. The production of an antimicrobial compound was detected for the strain S1905 of B. thuringiensis subsp. kurstaki, which starts the activity in the end of the exponencial phase and reachs its maximum in the middle of the stationary phase. This compound showed to be thermotolerant, resistant to pH variations, liophilization and organic solvents. The inhibitory activity was totally lost after proteinase K treatment, thereby revealing its proteinaceous nature. A DNA fragment containing the gene of the bacteriocin thuricin S1905 was cloned and sequenced, revealing that this sequence encodes three identical peptides of 40 amino acids each with high identity to anothers bacteriocins of B. thuringiensis and B. cereus. In silico analysis of this peptide showed that it has a molecular weight of 3147.6 Da, pI of 3.67 and a great hydrophobic region with a possible transmembranic motif. The electrostatic surface’s analysis showed that this peptide is an anionic bacteriocin and its mode of action is still unknow.