Marcela Castilho Boro
Em 27 de fevereiro de 2018, no anfiteatro do Instituto de Botânica de São Paulo (IBt), Marcela Castilho Boro, aluna do programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo (IBt) – Área de Concentração de Plantas Avasculares e Fungos em Análises Ambientais (PAF), defendeu sua Tese de Doutorado intitulada “Labyrinthulomycota do Parque Estadual da Ilha do Cardoso, Cananéia, Estado de São Paulo: diversidade morfológica/molecular e quantificação de ácidos graxos”.
O trabalho foi avaliado e aprovado pela banca examinadora que foi presidida pela orientadora PqC Dra. Carmen Lidia Amorim Pires-Zottarelli (Núcleo de Pesquisa em Micologia, Instituto de Botânica de São Paulo – IBt) e composta pela PqC Dra. Nair Yokoya (Núcleo de Pesquisa em Ficologia – IBt), PqC Dr. Ricardo Harakava (Laboratório de Bioquímica Fitopatológica, Instituto Biológico de São Paulo), PqC Dra. Vera Maria Valle Vitali (Núcleo de Pesquisa em Micologia – IBt) e PqC Dra. Iracema Helena Schoenlein Crusius (Núcleo de Pesquisa em Micologia – IBt).
O filo Labyrinthulomycota possui uma grande importância ecológica e potencialidade econômica e o presente estudo contribuiu para a ampliação do escasso conhecimento da diversidade morfológica e molecular destes no país, para o conhecimento de possíveis métodos de preservação dos isolados em cultura pura e para o conhecimento do perfil de ácidos graxos de representantes brasileiros.
Labyrinthulomycota do Parque Estadual da Ilha do Cardoso, Cananéia, Estado de São Paulo: diversidade morfológica/molecular e quantificação de ácidos graxos
ABSTRACT
The phylum Labyrinthulomycota is classified into Straminipila Kingdom and is composed of three distinct groups of the fungus-like organisms, the labyrinthulids, the thraustochytrids and the aplanochytrids. These organisms, mostly zoospore producers, are present in marine and brackish waters as saprobes and/or parasites. In recent years, there was an increase interest in studying these organisms, due to the ability that some have to produce large amounts of lipids, among them the polyunsaturated fatty acids (PUFAs). However, in spite of the importance of the group, only four species were reported in Brazil in the 60’s and 70’s. Thus, considering the ecological importance and the economic potential of these organisms, as well as the limited knowledge about the diversity of this group in the country, the present study had as objectives to perform the morphological and molecular identification of the specimens collected in the “Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC)”, an important preserved fragment of the Atlantic rainforest on the São Paulo state; and to quantify the different fatty acids produced by some Brazilian isolates. From six collections, between the years of 2012 and 2015, 167 specimens from water and leaf samples were identified, by means of morphological characteristics and/or phylogenetic analysis of the SSU rDNA region, as Aurantiochytrium (111 specimens), Labyrinthula (21 specimens), Parietichytrium sarkarianum (31 specimens) e Thraustochytrium (4 specimens). The genera Aurantiochytrium and Labyrinthula, as well as the species Parietichytrium sarkarianum are new records for Brazil, and five species of Aurantiochytrium considered new species for science. Some of the representative specimens of each genera/species were described, preserved and documented. Twenty specimens were incorporated into the culture collection of the “Instituto de Botânica de São Paulo” (“Coleção de Culturas de Algas, Fungos e Cianobactérias – CCIBt”) and culture collection of the “Instituto Biológico de São Paulo” (“Micoteca Mário Barreto Figueiredo – MMBF”). Twenty-six sequences of the SSU rDNA region of Brazilian isolates from this study were deposited in the GenBank. From the identified taxa, 25 of them were analyzed for the production profile of fatty acids (12 isolates of Aurantiochytrium sp., five of Aurantiochytrium sp. nov. and eight of P. sarkarianum), with 15 days of cultivation at 25 ºC. The results evidenced that the Brazilian isolates collected of the PEIC synthesize significant amounts of docosahexaenoic acid (DHA) and palmitic acid (PA), reaching 105.57 mg of DHA /g of biomass and 56.89 mg of PA /g of biomass. The best producers of the main fatty acids, two specimens of Auratiochytrium sp., one of Auratiochytrium sp. nov. and two of P. sarkarianum, were submitted to different growing conditions, such as lower growth time (5 days) and different final cultivation temperatures (10 ºC and 25 ºC). Specimens cultivated for five days at 25 ºC showed a decrease in the production (mg/g of biomass) of most fatty acids, compared to the amount produced with 15 days of growth, except for DHA in the isolates IC97 of Auratiochytrium sp. nov. and IC12 of P. sarkarianum, and DHA and PA in the isolate IC83 of P. sarkarianum. The test with different final temperatures of cultivation showed that the isolates presented increase in the production of some fatty acids when the final temperature was 10 ºC, except for the isolate IC83 of P. sarkarianum. This study contributes to the knowledge of this group in Brazil, for inclusion of sequences of Brazilian specimens in Genbank, for obtaining and preserving of the isolates in pure cultures for future studies in the country, as well as for knowledge of the production profile of fatty acids by Brazilian isolates of Labyrinthulomycota.
Key words: Atlantic Rainforest, Thraustochytriales, Labyrinthulales, zoosporic organisms, polyunsaturated fatty acids, docosahexaenoic acid
RESUMO
O filo Labyrinthulomycota está classificado no Reino Straminipila e é composto por três grupos distintos de organismos denominados “fungi-like”, os labirintulídeos, as traustoquitrídias e as aplanoquitrídias. Estes organismos, em sua maioria produtores de zoósporos, estão presentes em águas marinhas e salobras, onde atuam como sapróbios e/ou parasitas. Nos últimos anos tem havido um maior interesse no grupo devido à capacidade, de muitas de suas espécies, em produzir grandes quantidades de lipídios, destacando-se, dentre eles, os ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs). No entanto, apesar da importância do grupo, apenas quatro espécies foram relatadas no Brasil nas décadas de 60 e 70. Assim, diante da importância ecológica e da potencialidade econômica destes organismos, bem como do escasso conhecimento da diversidade do grupo no país, o presente estudo teve por objetivos, realizar a identificação morfológica e molecular de espécimes coletados no Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC), importante fragmento preservado da Mata Atlântica do estado de São Paulo; e quantificar os diferentes ácidos graxos produzidos por alguns isolados brasileiros. De seis coletas realizadas, entre os anos de 2012 e 2015, 167 espécimes provenientes de amostras de água e folhedo foram identificados, por meio de análises das características morfológicas e/ou análise filogenética da região SSU do rDNA, como: Aurantiochytrium (111 espécimes), Labyrinthula (21 espécimes), Parietichytrium sarkarianum (31 espécimes) e Thraustochytrium (4 espécimes). Os gêneros Aurantiochytrium e Labyrinthula, bem como a espécie Parietichytrium sarkarianum são primeira citação para o Brasil, e cinco espécimes de Aurantiochytrium considerados espécie nova para a ciência. Alguns dos espécimes representativos de cada um dos gêneros/espécie foram descritos, preservados e documentados, com vinte deles incorporados no acervo do Instituto de Botânica de São Paulo (Coleção de Culturas de Algas, Fungos e Cianobactérias – CCIBt) e do Instituto Biológico de São Paulo (Micoteca Mário Barreto Figueiredo – MMBF). Vinte e seis sequências da região SSU do rDNA de isolados brasileiros provenientes deste estudo foram depositadas no GenBank. Dos táxons identificados, 25 deles foram analisados quanto ao perfil de produção de ácidos graxos (12 isolados de Aurantiochytrium sp., cinco de Aurantiochytrium sp. nov. e oito de P. sarkarianum), com 15 dias de cultivo a 25 ºC. Os resultados evidenciaram que os isolados brasileiros coletados no PEIC sintetizam quantidades significativas de ácido docosahexaenoico (DHA) e ácido palmítico (PA), chegando a 105,57 mg de DHA /g de biomassa e 56,89 mg de PA /g de biomassa. Os melhores produtores dos principais ácidos graxos, dois espécimes de Auratiochytrium sp., um de Auratiochytrium sp. nov. e dois de P. sarkarianum, foram submetidos à diferentes condições de cultivo, como menor tempo de crescimento (5 dias) e diferentes temperaturas finais de cultivo (10 ºC e 25 ºC). Os espécimes cultivados por cinco dias a 25 ºC apresentaram queda na produção (mg/g de biomassa) da maioria dos ácidos graxos, comparado a quantidade produzida com 15 dias de crescimento, exceto de DHA nos isolados IC97 de Auratiochytrium sp. nov. e IC12 de P. sarkarianum, e DHA e PA no isolado IC83 de P. sarkarianum. O teste com diferentes temperaturas finais de cultivo mostrou que os isolados apresentaram um aumento na produção de alguns dos ácidos graxos quando a temperatura final foi de 10 ºC, exceto o isolado IC83 de P. sarkarianum. Este estudo contribui para a ampliação do conhecimento do grupo no Brasil, para a inclusão de sequências de espécimes brasileiros no Genbank, para a obtenção e preservação de isolados em culturas puras para futuros estudos no país, bem como para o conhecimento do perfil de produção de ácidos graxos por representantes brasileiros de Labyrinthulomycota.
Palavras chave: Mata Atlântica, Thraustochytriales, Labyrinthulales, organismos zoospóricos, ácidos graxos poli-insaturados, ácido docosahexaenoico
(indisponível para consulta)
Marcela Castilho Boro
Labyrinthulomycota do Parque Estadual da Ilha do Cardoso, Cananéia, Estado de São Paulo: diversidade morfológica/molecular e quantificação de ácidos graxos
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