Actinobactérias como biofábrica microbiana para produção de pigmentos de aplicação na saúde

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Zandleme Birino de Oliveira
Darlene Vitória Silva da Costa
Raphael Carlos Ferrer de Santana
Isabella Cristhina Gonçalves Costa
Sara Freitas de Sousa Ramos
Gabriel Padilla
Silvia Katrine Rabelo da Silva

Resumo

Objetivo: Analisar o panorama recente envolvendo publicações científicas sobre actinobactérias produtoras de pigmentos e suas atividades biológicas, explorando as tendências atuais e futuras, relacionadas à aplicação de suas propriedades medicinais e industriais. Métodos: Foi realizada uma revisão de literatura integrativa incluindo artigos publicados entre 2020 e 2024 nas bases de dados: PubMed, Web of Science, Scopus, Lilacs e Medline, onde foram encontrados 56 estudos sobre o tema. Destes, 17 estudos originais foram incluídos na revisão, focados em actinobactérias produtoras de pigmentos. Resultados: A revisão revela a notável capacidade desses microrganismos em sintetizar uma variedade de pigmentos com propriedades bioativas diversificadas e evidencia o crescente interesse e avanços nas pesquisas conduzidas em todo o mundo. Destaca-se o papel preponderante do gênero Streptomyces nesse contexto, com a melanina emergindo como um dos pigmentos mais prevalentes. Além disso, o relato de ação antimicrobiana com amplo espectro de ação frente a diversos patógenos humanos foi bastante relatado nos trabalhos com pigmentos, as pesquisas também descrevem outras atividades para esses compostos, incluindo ação antioxidante, atividade Fotoprotetora e atividade antitumoral. Conclusão: O avanço das pesquisas revela o potencial crescente dessas bactérias para aplicações na medicina e na indústria, especialmente em alimentos e produtos artesanais.

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Como Citar
OliveiraZ. B. de, CostaD. V. S. da, SantanaR. C. F. de, CostaI. C. G., RamosS. F. de S., PadillaG., & SilvaS. K. R. da. (2025). Actinobactérias como biofábrica microbiana para produção de pigmentos de aplicação na saúde. Revista Eletrônica Acervo Saúde, 25, e18902. https://doi.org/10.25248/reas.e18902.2025
Seção
Revisão Bibliográfica

Referências

1. ALZAHRANI NH, et al. Aumento da produção de undecilprodigiosina a partir da cepa recombinante endofítica marinha Streptomyces sp. ALAA-R20 por meio de estratégia de indução de baixo custo. Journal of Applied Genetics , 2021; 62(1): 165-182.

2. BARBIE P e KAZMAIER U. Síntese total de ciclomarina a um cicloheptapeptídeo marinho com atividade antituberculose e antimalária. Cartas Orgânicas, 2016; 18(2): 204-207.

3. BAYRAMS, et al. Bioprodução, elucidação da estrutura e efeito antiproliferativo in vitro do pigmento eumelanina de Streptomyces parvus BSB49. Arquivos de Microbiologia, 2020; 202: 2401-2409.

4. BJØRKLUND G, et al. Compostos e produtos naturais de uma perspectiva antienvelhecimento. Moléculas, 2022; 27(20): 7084.

5. CHATRAGADDA R, et al. Aplicações de Prodigiosina Extraída de Bactérias Pigmentadas Vermelhas Marinhas Zooshikella sp. e Actinomiceto Streptomyces sp. Microrganismos, 2020; 8: 556.

6. DEDO M, et al. Insights sobre o crescimento e a formação de pigmentos de Streptomyces coelicolor A3(2) com monitoramento on-line de alto rendimento. Engenharia em Ciências da Vida, 2023; 23: 2100151.

7. GEORGE RS e SIVAPERUMAL P, et al. Substâncias poliméricas extracelulares de actinobactéria marinha de Micromonospora sp. e sua atividade antioxidante. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, 2022; 13: 80-83.

8. GHADA E, et al. Biodiversidade e aplicações biológicas de actinomicetos marinhos — Baía de Abu-Qir, Mar Mediterrâneo, Egito. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 2023; 21(1): 150.

9. GONÇALVES RC e POMBEIRO-SPONCHIADO SR. Atividade antioxidante do pigmento melanina extraído de Aspergillus nidulans. Boletim Biológico e Farmacêutico, 2005; 28(6): 1129-1131.

10. IBRAHIM WM, et al. Explorando os potenciais antimicrobianos, antivirais, antioxidantes e antitumorais do pigmento marinho Streptomyces tunisiensis W4MT573222 isolado de sedimentos de Abu-Qir, Egito. Microbial Cell Factories, 2023; 22: 94.

11. JANKOVIĆ V, et al. Tingimento ecológico de malhas de poliamida e poliamida-elastano com culturas bacterianas vivas de duas cepas de Streptomyces sp. Jornal Mundial de Microbiologia e Biotecnologia, 2023; 39: 32.

12. JOMOVA K, et al. Espécies reativas de oxigênio, toxicidade, estresse oxidativo e antioxidantes: doenças crônicas e envelhecimento. Arquivos de Toxicologia, 2023; 97(10): 2499-2574.

13. KORDJAZI T, et al. Streptomycetes como fábricas de células microbianas para a produção biotecnológica de melanina. International Journal of Molecular Sciences, 2024; 25: 3013.

14. KUNZE M, et al. Armadilhas no monitoramento óptico on-line para triagem de alto rendimento de sistemas microbianos. Microbial Cell Factories, 2014; 13: 53.

15. LEE C, et al. Atividade antimelanogênica de undecilprodigiosina, um pigmento vermelho isolado de um Streptomyces sp. marinho. SNA-077. Biomolecules & Therapeutics, 2024; 32: 492-498.

16. LI C, et al. Purificação, caracterização e atividade biológica da melanina de Streptomyces sp. Cartas de Microbiologia FEMS, 2018; 365: 77.

17. LY ANT, et al. Produção microbiana de melanina e suas diversas aplicações. Jornal Mundial de Microbiologia e Biotecnologia, 2020; 36: 1-9.

18. MANIVASAGAN P, et al. Isolamento e caracterização da melanina biologicamente ativa de Actinoalloteichus sp. MA-32. Revista Internacional de Macromoléculas Biológicas, 2013; 58: 263-274.

19. MATH HH, et al. Eficácia antimicrobiana da 7-hidroxiflavona derivada de Amycolatopsis sp. HSN-02 e seu potencial de biocontrole na doença da mancha foliar de Cercospora em plantas de tomate. Antibióticos, 2023; 12(7): 1175.

20. MATH HH, et al. Isolamento, caracterização de piraclostrobina derivada do actinomiceto do solo Streptomyces sp. HSN-01 e sua atividade antimicrobiana e anticâncer. Antibióticos, 2023; 12(6): 890.

21. NESMA A, et al. Maximização da produção de pigmento vermelho de Streptomyces sp. LS1: elucidação da estrutura e aplicação como antimicrobiano/antiincrustante contra patógenos humanos e micróbios marinhos. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 2022; 20(1): 168.

22. NGUYEN HT, et al. Streptomyces sp. VN1, um produtor de diversos metabólitos, incluindo composto anticâncer do tipo furano não natural. Scientific Reports, 2020; 10(1): 1756.

23. NUANJOHN T, et al. Actinomicinas de Streptomyces que habitam apenas como fontes de pigmentos antibacterianos para tingimento de seda. Moléculas, 2023; 28: 5949.

24. PENG F, et al. Insights sobre Streptomyces spp. isolados do solo rizosférico de Panax notoginseng: isolamento, atividade antimicrobiana e potencial biossintético para policetídeos e peptídeos não ribossômicos. BMC Microbiology, 2020; 20(1): 143.

25. POLAPALLY R, et al. O pigmento de melanina de Streptomyces puniceus RHPR9 exibe atividades antibacterianas, antioxidantes e anticancerígenas. PLOS One, 2022; 17(8): 272186.

26. PRIDHAM TG, et al. Uma seleção de meios para manutenção e estudo taxonômico de Streptomyces. Antibiotics Annual, 1956; 947-953.

27. PULSCHEN AA, et al. Leveduras resistentes a UV isoladas de uma área vulcânica de alta altitude no Deserto do Atacama como modelos eucarióticos para astrobiologia. Microbiologia Aberta, 2015; 4: 574-588.

28. RAMESH C, et al. Análise completa do genoma de espécies de Streptomyces marinhos que biossintetizam o pigmento undecilprodigiosina exibindo potenciais aplicações bioativas. Microorganisms, 2021; 9(11): 2249.

29. RAMESH C, et al. Aplicações de Prodigiosina Extraída de Bactérias Marinhas Pigmentadas Vermelhas Zooshikella sp. e Actinomiceto Streptomyces sp. Microrganismos, 2020; 8: 556.

30. RAMESH C, et al. Aplicações multifacetadas de pigmentos microbianos: conhecimento atual, desafios e direções futuras para implicações de saúde pública. Microorganismos, 2019; 7(7): 186.

31. RAMESH C, et al. Caracterização molecular de bactérias pigmentadas marinhas apresentando atividade antibacteriana. Jornal Indiano de Ciências Marinhas, 2017; 46: 2081-2087.

32. RUDRAPPA M, et al. Bioprodução, purificação e caracterização físico-química da melanina da cepa MR28 de Streptomyces sp. Pesquisa Microbiológica, 2022; 263: 127130.

33. SELIM MSM, et al. Metabólitos secundários e biodiversidade de actinomicetos. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 2021; 19(1): 72.

34. SHEEFAA MI e SIVAPERUMAL P. Atividades antioxidantes do pigmento de melanina produzido por actinobactéria marinha de espécies de Streptomyces. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, 2022; 13(1): 84-87.

35. SIUPKA P, et al. Atividade antifúngica e potencial biossintético de nova cepa Streptomyces sp. MW-W600-10 isolada de água de mina de carvão. International Journal of Molecular Sciences, 2021; 22(14): 7441.

36. SUNDAR R e SIVAPERUMAL P. Pigmentos de melanina de Nocardiopsis sp. actinobacterium marinho associado a sedimentos e potencial antibacteriano. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, 2022; 13(1): 88-92.

37. URTGAM S, et al. Isolamento, identificação e aplicação de actinobactérias produtoras de pigmentos de colmeias de abelhas sem ferrão para produção artesanal. Journal of Current Science and Technology, 2023; 13(3): 564-573.

38. VERMA J, et al. Potencial antioxidante e quimioprotetor da cepa de Streptomyces levis isolada do intestino humano. AMB Express, 2023; 13(1): 69.

39. WANG L, et al. Produção, caracterização e bioatividade impulsionadas por íons metálicos de melanina extracelular de Streptomyces sp. ZL-24. Revista Internacional de Macromoléculas Biológicas, 2019; 123: 521-530.

40. WIBOWO JT, et al. Caracterização de uma forma insolúvel e solúvel de melanina produzida por Streptomyces cavourensis SV 21, uma bactéria associada ao pepino-do-mar. Marine Drugs, 2022; 20(1): 54.