Actinobactérias com potencial biotecnológico agrícola isoladas de adubo orgânico fermentado (Bokashi)

Leonardo da Silva Santos; Giselle Silva de Souza; Luana Gomes da Silva; Lyslem Riquelem de Araújo; Mirca Melo Rodrigues da Silva; Esmeralda Aparecida Porto Lopes

doi:10.48017/dj.v6i4.1946

Autores/as

Leonardo da Silva Santos Universidade Estadual de Alagoas-UNEAL https://orcid.org/0000-0003-2617-436X
Giselle Silva de Souza Universidade Estadual de Alagoas - UNEAL https://orcid.org/0000-0003-2598-4205
Luana Gomes da Silva Universidade Estadual de Alagoas - UNEAL https://orcid.org/0000-0002-7140-581X
Lyslem Riquelem de Araújo Universidade Estadual de Alagoas - UNEAL https://orcid.org/0000-0002-1550-3482
Mirca Melo Rodrigues da Silva Universidade Estadual de Alagoas - UNEAL https://orcid.org/0000-0002-6714-1495
Esmeralda Aparecida Porto Lopes Universidade Estadual de Alagoas - UNEAL https://orcid.org/0000-0003-3765-0712

DOI:

https://doi.org/10.48017/dj.v6i4.1946

Resumen

RESUMO: O Bokashi é um tipo de fermentado orgânico formado por fungos e bactérias isolados de matas e que coexistem sinergicamente em meio líquido fermentativo. Dentre esses microrganismos, algumas espécies de actinobactérias apresentam potencial biotecnológico aplicado na produção de produtos naturais úteis para a agricultura. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo isolar e identificar actinobactérias com potencial biotecnológico agrícola presentes em adubo orgânico fermentado (Bokashi). O Bokashi foi produzido através da captura de microrganismos presentes no solo de mata. As actinobactérias foram isoladas através de diluições sucessivas de amostras do Bokashi e crescidas nos meios de cultura Czapeck Modificado (MC), Arginina Vitamina Ágar (AY*), Inorganic Salt – starch Ágar (ISP-4) contendo antifúngico e incubadas a 30 °C por 21 dias. A análise micromofológica e identificação foi realizada através da técnica de microcultivo em lâminas. Ao todo, foram isoladas e identificadas 22 cepas de actinobactérias, das quais 77,27% foram provenientes do meio AY*; 13,64% do meio ISP-4 e 9,09% do meio MC. A identificação presuntiva dos gêneros mostrou que as cepas estavam distribuídas entre: 45,45% Nocardia; 36,36% Streptomyces; 9,10% Terrabacter; 4,54% Micromonospora; e 4,54% Mycobacterium.

PALAVRAS-CHAVE: Microrganismos Eficazes, Agricultura sustentável, Biotecnologia.

ABSTRACT: Bokashi is a type of organic ferment formed by fungi and bacteria isolated from forests and which coexist synergistically in a liquid fermentative medium. Among these microorganisms, some species of actinobacteria have biotechnological potential applied in the production of natural products useful for agriculture. In thus sense, the present work aimed to isolate and identify actinobacteria with agricultural biotechnological potential present in fermented organic fertilizer (Bokashi). Bokashi was produced by capturing microorganisms present in the forest soil. Actinobacteria were isolated through successive dilutions of Bokashi samples and grown in culture media Czapeck Modified (MC), Arginine Vitamin Agar (AY*), Inorganic Salt – starch Agar (ISP-4) containing antifungal and incubated at 30 °C for 21 days. Micromorphological analysis and identification was performed using the microculture on slides technique. In all, 22 strains of actinobacteria were isolated and identified, of which 77.27% were from the AY* medium; 13.64% of ISP-4 medium and 9.09% of MC medium. The presumptive identification of the genders showed that the strains were distributed between: 45.45% Nocardia; 36.36% Streptomyces; 9.10% Terrabacter; 4.54% Micromonospora; and 4.54% Mycobacterium.

KEYWORDS: Effective Microorganisms, Sustainable Agriculture, Biotechnology.

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ALBUQUERQUE, Ricardo de; ITO, Nair Massako Kotayama; MIYAJI, Claudio Issamu. Comparative study of different culture media for salmonella recovery in feedstuffs and feeds. Brazilian Journal of Veterinary Research and Animal Science, v. 37, n. 1, p. 16-31, 2000.

BEHKI, R. M.; KHAN, S. U. Degradation of atrazine by Pseudomonas: N-dealkylation and dehalogenation of atrazine and its metabolites. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Easton, v. 34, p. 746-749, 1986.

BEHKI, R. M.; TOPP, E.; DICK, W.; GERMON, P. Degradation of atrazine, propazine, and simazine by Rhodococcus strain B-30. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Easton, v. 42, p. 1237-1241, 1993.

BONFIM, Filipe Pereira Giardini; HONÓRIO, Isabela Cristina Gomes; REIS, Iná Lima; PEREIRA, Adalgisa de Jesus; SOUZA, Daniela Boanares de. Caderno dos microrganismos eficientes (EM): instruções práticas sobre o uso ecológico e social do EM. Departamento de Fitotecnia Campus da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2011.

BRESSAN, W.; FIGUEIREDO, J. E. F. Controle biológico de raças e isolados de Colletotrichum graminicola, do sorgo, por Actinomicetos. Embrapa Milho e Sorgo-Comunicado Técnico (INFOTECA-E), 2003.

CALVO, Pamela; NELSON, Louise; KLOEPPER, Joseph W. Agricultural uses of plant biostimulants. Plant and soil, v. 383, n. 1-2, p. 3-41, 2014.

CHOI, J. et al. Report on 31 unrecorded bacterial species in Korea that belong to the phylum Actinobacteria. Journal of Species Research, v. 5, n. 1, p. 1-13, 2016.

COOK, R. James; BAKER, Kenneth Frank. The nature and practice of biological control of plant pathogens. St. Paul, The American Phytopathology Society, 1983. 539p.

CPRM - Serviço Geológico do Brasil. Projeto cadastro de fontes de abastecimento por água subterrânea: Diagnóstico do município de Junqueiro, estado de Alagoas. Disponível em: https://rigeo.cprm.gov.br/jspui/bitstream/doc/15277/1/rel_cadastros_junqueiro.pdf. Último acesso em: 30 de mai. 2021.

DHAKAL, Dipesh et al. Genetic manipulation of Nocardia species. Current protocols in microbiology, v. 40, n. 1, p. 10F. 2.1-10F. 2.18, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.1002/9780471729259.mc10f02s40.

DEMAIN, Arnold L. Why do microorganisms produce antimicrobials? In: HUNTER, P.A.; DARBY, G. K.; RUSSELL, N. J. (Org.). Fifty Years of Antimicrobials: Past, Prospective and Future Trends. Cambridge: University Press, p. 205-228, 1995.

EZZIYYANI, M,; REQUENA, M. E.; EGEA-GILABERT, C.; CANDELA, M. E. Biological control of Phytophthora root rot of pepper using Trichoderma harzianum and Streptomyces rochei in combination. Phytopathology, v. 155, p. 342–349, 2007.

FRANCO, D. C. Z. Atividade antifúngica do óleo resina de Copaifera langsdorffii Desf. frente a espécies de fungos dermatófitos. 2012. Dissertação (Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas) – Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2012.

GONZÁLEZ, Ignacio; AYUSO-SACIDO, Angel; ANDERSON, Annaliesa; GENILLOUD, Olga. Actinomycetes isolated from lichens: Evaluation of their diversity and detection of biosynthetic gene sequences. FEMS Microbiology Ecology, v.54, p.401-415, 2005.

GIARDINA, M. C.; GIARDI, M. T.; FILACCHIONI, G. 4-Amino-2-chloro-1, 3, 5-triazine: a new metabolite of atrazine by a soil bacterium. Agricultural and Biological Chemistry, v. 44, n. 9, p. 2067-2072, 1980.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Junqueiro, Alagoas. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/al/junqueiro/panorama. Último acesso em: 30 de mai. 2021.

Instituto do Meio Ambiente do Estado de Alagoas. Reserva Madeira. Disponível em: http://www.ima.al.gov.br/reserva-particular-do-patrimonio-natural-rppn/relacao-das-rppn-estaduais/reserva-madeiras/. Último Acesso em: 30 de mai. 2021.

KUMAR, Baduru Lakshman; GOPAL, DVR Sai. Papel efetivo dos microrganismos indígenas para o ambiente sustentável. 3 Biotech, v. 5, n. 6, p. 867-876, 2015.

KURTBOKE, D. I.; SWINGS, Jean. Microbial genetic resources and Biodiscovery. Microbial Genetic Resources and Biodiscovery, 2004.

LACEY, J. Actinomycetes in composts. Koge, v. 4, p. 113-126, 1997.

LUO, Q. et al. Insights into the microbial degradation of rubber and gutta-percha by analysis of the complete genome of Nocardia nova SH 22a. Applied and environmental microbiology, v. 80, n. 13, p. 3895-3907, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1128/AEM.00473-14.

LUO, Q.; HIESSL, S.; STEINBÜCHEL, A. Functional diversity of Nocardia in metabolism. Environmental microbiology, v. 16, n. 1, p. 29-48, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1111/1462-2920.12221.

MANDELL G. L.; BENNETT J. E.; DOLIN R. M. D. and BENNETT'S principles and pratice of Infectious Diseases. 7th ed. Churchill Livingstone Elsevier, Philadelphia, PA, 2010.

MARTINEZ, C. O.; SILVA, CMM de S.; FAY, E. F. Caracterização de bactérias e fungos envolvidos na degradação de sulfentrazona em solos. In: Embrapa Meio Ambiente-Artigo em anais de congresso (ALICE). In: CONGRESO VIRTUAL IBEROAMERICANO SOBRE GESTIÓN DE CALIDAD EN LABORATORIOS, 4., 2007, Barcelona. Resúmenes... Barcelona: Ministerio de Agricultura, Pesca Y Alimentación, 2007. 4 p., 2007.

MIKAMI, Y. Biological work on medically important Nocardia species. Actinomycetologica, v. 21, n. 1, p. 46-51, 2007. Disponível em: https://doi.org/10.3209/saj.SAJ210107.

OCTAVIANO, C. Muito além da tecnologia: os impactos da Revolução Verde. Com Ciência, n. 120, 2010.

PATIL H. J.; SRIVASTAVA, A. K.; SINGH, D. P.; CHAUDHARI, B. L.; ARORA, D. K. Actinomycetes mediated biochemical responses in tomato (Solanum lycopersicum) enhances bioprotection against Rhizoctonia solani. Crop Protection, v.30, p.1269- 1273, 2011.

PINTO, Z.V. et al. Podridão das raízes causada por Pythium aphanidermatum, em cultivares de alface produzidas em sistema hidropônico. Summa Phyopatol, v. 37, n. 4, p. 180-186, 2011.

RAHMAN, A.; ISLAM, M. Z.; ISLAM, A. U. Antibacterial Activities of Actinomycete Isolates Collected from Soils of Rajshahi, Bangladesh. Biotechnology Research International, v. 2011, p. 1-6, 2011.

SADEGHI, A.; KARIMI, E.; DAHAZI, P. A.; JAVID, M. G.; DALVAND, Y.; ASKARI, H. Plant growth promoting activity of an auxin and siderophore producing isolate of Streptomyces under saline soil condition. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v.28, n.4, p. 1503-1509, 2012.

SANTOS, F. D.; OLIVEIRA, M. P.; MENESES, A. C. M. A. MARTINS, S. C. S.; MARTINS, C. M. Morfologia de cepas de actinobactérias em áreas suscetíveis à desertificação. Enciclopédia Biosfera, centro científico conhecer, Goiânia, v.16, n.29, p. 1911, 2019.

SEMÊDO, L. T. A. S., LINHARES, A. A., GOMES, R. C., MANFIO, G, P., ALVIANO, C. S., LINHARES, L. F. & COELHO, R. R. R. 2001. Isolation and characterization of actinomycetes from Brazilian tropical soils. Microbiological Research, v. 155, n. 4, p. 291- 299, 2001.

SERRANO, J. A.; SANDOVAL, A. H. Manual de laboratorio para el estudio de los actinomicetales patógenos. Venezuela: Universidad de los Andes, 1992.

SIQUEIRA, A. P. P.; SIQUEIRA, M. F. B. de. Bokashi: adubo orgânico fermentado. Niterói: Programa Rio Rural, v. 16, 2013.

TEIXEIRA, P. L.; SANTOS, S. N.; MELO, I. S. Biodiversidade de actinobactérias do solo da caatinga para controle biológico de pragas. In: Congresso Interinstitucional de Iniciação Científica, 7. 2013, São Paulo. Anais... São Paulo, 2013, p.1-8.

TOMASSONI, F.; SANTOS, R. F.; SANTOS, F. S.; CARPINSKI, M; SILVEIRA, L. Técnica de biorremediação do solo. Acta Iguazu, v. 3, n. 3, p. 46-56, 2014.

VASCONCELLOS, Rafael Leandro Figueiredo de; SILVA, Mylenne Calciolari Pinheiro da; RIBEIRO, Carlos Marcelo; CARDOSO, Elke Jurandy Bran Nogueira. Isolation and screening for plant growth-promoting (PGP) actinobacteria from Araucaria angustifolia rhizosphere soil. Sci Agric, v.67, n. 6, p.743–6, 2010.

WILLIAMS, S. T.; SHARPE, M. E.; HOLT, J. G. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. New York: Williams e Wilkins, v. 4, 1989, 2648 p.