Identificação e isolamento de uma nova lipase a partir da compostagem de arroz vermelho

Abstract

Lipases apresentam ampla importância na indústria de produção de biodiesel, detergentes e biorremediação de resíduos industriais de origem lipídica. A compostagem de arroz vermelho é promovida pela propagação de atividades microbiológicas, pois esta planta possui celulose, hemicelulose e material lignocelulósico como seus principais constituintes orgânicos. Utilizando-se prospecção metagenômica para identificação de novos genes de amostras ambientais, este estudo tem como escopo identificar e isolar uma nova lipase metagenômica a partir do arroz vermelho coletado em Santana dos Garrotes/PB. O experimento incluiu extração de DNA metagenômico do substrato utilizado com 30 dias de compostagem usando Meta-G-Nome™ Kit e construção de uma biblioteca metagenômica com fragmentos de DNA variando de 2-10 kb usando Escherichia coli EPI-300 como hospedeiro. A seleção do clone metagenômico que apresentou atividade lipolítica foi realizada em meio de cultura sólido (LB-agar) contendo 1% de tributirina. O pirosequenciamento do fragmento de DNA metagenômico foi realizado pela Macrogen (sistema 454 GS FLX Titanium). Dos dez mil clones analisados, a triagem funcional da biblioteca metagenômica mostrou um com atividade lipolítica (LipRR01) e a maior identidade proteica (51%) foi observada com uma lipase de biomassa. A comparação desta lipase com outras sequências de lipase depositadas na base de dados da NCBI permitiu a identificação de motivos de aminoácidos conservados na família da lipase V e resultou na sua classificação para uma família lipase/esterase. Em síntese, a prospecção metagenômica a partir da compostagem de arroz vermelho foi eficiente para detecção de uma enzima lipolítica ativa com potencial aplicação biotecnológica.