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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.60.2007.tde-03082007-103314
Document
Author
Full name
Ana Silvia Ciscato Camillo
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2007
Supervisor
Committee
Bastos, Jairo Kenupp (President)
Fonseca, Maria Jose Vieira
Polizeli, Maria de Lourdes Teixeira de Moraes
Title in Portuguese
Otimização das condições de cultivo de 'Rhizopus microsporus' var. 'rhizopodiformis' para a produção, isolamento e identificação de metabólitos com atividade antimicrobiana
Keywords in Portuguese
Atividade antimicrobiana
Cultivo
Metabolismo secundário
MIC
Perfil cromatográfico
rhizopodiformis
Rhizopus microsporus var
Abstract in Portuguese
O fungo Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis foi submetido a determinadas condições de cultivo, objetivando produzir substâncias com atividade antimicrobiana. O microorganismo foi transferido da sílica, na qual foi armazenado, e incubado por sete dias em meio aveia-ágar para o crescimento prévio. Em seguida, 4 x 106 esporos/mL de meio foram transferidos para o meio pré-fermentativo e incubado por 24 horas, seguido de transferência para meio fermentativo (meio Czapek, meio Jackson e meio Vogel) e incubado por períodos de tempo determinados. Além disso, foi incubado em meio fermentativo de arroz por 20 dias. Após a fermentação nos diferentes meios, o caldo da cultura foi obtido por filtração e submetido a partições utilizando-se solventes orgânicos: acetato de etila e n-butanol, os quais foram recuperados por evaporação a vácuo. Os extratos obtidos dessas partições foram submetidos aos testes de bioautografia para determinação das frações ostentando atividade antimicrobiana. Os extratos em acetato de etila dos quatro meios fermentativos apresentam tal atividade. As frações ativas foram submetidas a diferentes modalidades cromatográficas para isolamento das substâncias, como a cromatografia liquida em coluna de sílica e a Cromatografia Liquida de Alta Eficiência. Foram isolados quatro metabólitos secundários a partir das frações obtidas em acetato de etila dos meio liquido Jackson e do meio sólido de arroz. Foram identificadas duas dicetopiperazinas (ciclos Leu-Pro e Leu-4-OH-Pro) e um derivado aromático contendo nitrogênio na porção alifática da molécula. Foram determinadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM) das substâncias isoladas contra os seguintes microorganismos: Kocuria rhizophila (ATCC 9341), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) Candida albicans (ATCC 10231), Escherichia coli (ATCC 25922) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853). Todos os extratos obtidos dos meios de cultura apresentaram atividade contra S. aureus e K. rhizophila, bem como o extrato metanólico dos micélios. Apenas os extratos em n-butanol não foram ativos. Nos ensaios de microdiluição, as três ix substâncias identificadas apresentaram CIMs entre 400 e 350 μg/mL. Os resultados obtidos indicam que o fungo em questão é uma fonte interessante para obtenção de metabólitos secundários.
Title in English
Otimization of the conditions of cultivation of Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis for the production, isolation and identification of metabólites with antimicrobial activity
Keywords in English
Antimicrobial Activity
Chromatography profile
Cultivation
Rhizopus microsporus var rhizopodiformis
Secondary metabolites
Abstract in English
The fungus Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis was cultivated in different fermentative media aiming to produce secondary metabolites bearing antimicrobial activity. The conidia storage in silica gel was incubated in oat medium for conidia production. After seven days the conidia (4 x 106 conidia/mL) was transferred to a pre-fermentative medium and incubated for 24 h for mycelium production. After that, it was transferred to three fermentative media: Czapek, Jackson and Vogel, and incubated for different periods of time. After fermentation, cultures were filtered and the broth was submitted to partition using ethyl acetate and n-buthanol in sequence, which were, afterwards, recovered under vacuum. The obtained crude extracts were evaluated under bioautography assay aiming to select the most adequate medium for secondary antimicrobial metabolite production. The ethyl acetate extracts obtained from both Jackson and rice media displayed the higher activities. Therefore, they were submitted to different chromatographic means, including silica gel column and HPLC, furnishing four isolated compounds, from which three were identified: two diketopiperazines (cyclos Leu-Pro and Leu-4-OH-Pro) and one aromatic compound containing a nitrogen in the aliphatic moiety. The pure isolated compounds were submitted to microdilution tests against the following bacteria: Kocuria rhizophila (ATCC 9341), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) Candida albicans (ATCC 10231), Escherichia coli (ATCC 25922) e a Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), aiming to determine their Minimum Inhibitory Concentrations (MIC). All the ethyl acetate extracts displayed antimicrobial activity in the bioautography assays against S. aureus and K. rhizophila, as well as the mycelia methanol extracts. Only the n-butanol extracts did not display activity. Regarding the microdilution assay, three of evaluated pure compounds displayed MIC values between 400 and 350 μg/mL. The obtained results indicated that the studied fungus is an interesting source for biologically active secondary metabolites production.
 
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Publishing Date
2007-08-13
 
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