Microrganismos endofíticos de plantas, especialmente aqueles que crescem dentro de sementes, podem sobreviver a compostos antimicrobianos e têm chamado a atenção por sua potencial atividade biocatalítica. Recentemente, pesquisadores isolaram com sucesso várias cepas de bactérias endofíticas que sobrevivem em altas concentrações de resveratrol antimicrobiano e piceatanol dentro de sementes de maracujá e são transmitidas para mudas de próxima geração. Uma das bactérias poderia converter o resveratrol e o piceatanol em seus respectivos derivados. Essas descobertas irão avançar significativamente na pesquisa de endófitos e biocatalisadores.
Semelhante aos conhecidos micróbios residentes no intestino humano, o interior de uma planta também pode abrigar microrganismos. Residindo no interior de raízes, caules, folhas, frutos e até sementes, e desenvolvendo uma relação sinérgica com seu hospedeiro, esses microrganismos 'endofíticos' não precisam necessariamente prejudicar a planta. Em vez disso, muitas vezes são benéficos na germinação, crescimento e defesa. No entanto, os interiores das plantas também contêm muitos "metabólitos secundários", que são compostos bioativos naturais com fortes propriedades antimicrobianas, tornando esse ambiente tipicamente hostil para microorganismos.
Agora, pela primeira vez, um grupo de pesquisa formado pelo Dr. Toshiki Furuya, Professor Associado do Departamento de Ciências Biológicas Aplicadas, Universidade de Ciência de Tóquio, Japão, conseguiu isolar bactérias das sementes de maracujá ( Passiflora edulis ) . Sua pesquisa, que também desenterra os mecanismos de sobrevivência dessas bactérias dentro das sementes, foi publicada na revista MicrobiologyOpen .
Em seu estudo, os cientistas se concentraram nas sementes de P. edulis . As sementes dessa fruta são repletas de metabólitos secundários com fortes propriedades antimicrobianas, como o resveratrol e o piceatanol - este último presente em níveis elevados de até 2,2 mg / g. Como o Dr. Furuya revela a razão por trás da escolha de sementes de maracujá para o estudo, "A concentração extraordinariamente alta de piceatanol protege P. edulissementes de microorganismos. Achamos que seria interessante saber se algum microrganismo endofítico poderia sobreviver neste ambiente extremo e, em caso afirmativo, como. "Relatórios anteriores mostraram que endófitos capazes de sobreviver em um ambiente rico em compostos biologicamente ativos possuíam atividades biocatalíticas relacionadas ao metabolismo destes O fato de seu potencial biocatalítico poder ser explorado para fins terapêuticos tornou os cientistas ainda mais ávidos por explorar a presença de bactérias endofíticas.
Os cientistas coletaram e esterilizaram a superfície das sementes de P. edulis cultivado naturalmente antes de cortá-las ou esmagá-las e colocá-las em meio de crescimento à base de ágar sólido para verificar o crescimento microbiano. Embora nenhuma colônia microbiana tenha aparecido nas sementes cortadas ou homogeneizadas, curiosamente, as mudas brotando das sementes cortadas, quando expostas ao meio de crescimento, deram origem a colônias microbianas. Os cientistas então realizaram o sequenciamento para identificar as bactérias que apareceram na placa de ágar.
As descobertas foram notáveis. A partir das mudas, os cientistas isolaram 19 cepas, incluindo três cepas de bactérias de vários gêneros anteriormente não relatadas. Eles levantaram a hipótese de que dentro das sementes, o piceatanol exerceu efeitos bacteriostáticos (ou "paralisação do crescimento bacteriano") em vez de efeitos bactericidas (ou "matadores de bactérias") nas bactérias residentes. A Sra. Aoi Ishida, coautora do estudo explica: "Devido à presença de uma alta concentração de piceatanol, o crescimento da bactéria estagnou dentro da semente, mas quando transmitida às mudas de próxima geração durante a germinação, o as bactérias foram aliviadas do efeito do piceatanol e foram capazes de crescer novamente. " Os cientistas também encontraram uma das bactérias, Brevibacteriumsp. PE28-2, por possuir a capacidade de converter resveratrol e piceatanol em seus respectivos derivados. Este é o primeiro endófito mostrado a exibir tal atividade.
O Dr. Furuya e a Sra. Ishida estão muito esperançosos de que o método estabelecido neste estudo seja eficaz no isolamento de várias bactérias endofíticas úteis de uma variedade de plantas. Além disso, considerando o foco atual na engenharia de novas biomoléculas com diversas aplicações, os resultados deste estudo acelerariam a pesquisa em bactérias endofíticas de sementes.
