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Foram utilizados os perfis isoenzimáticos de 32 estirpes de leveduras pertencentes a 19 espécies relacionadas com ambientes vínicos. Foram usados 5 sistemas isoenzimáticos EST, ACP, G6PD, LDH e ADH. Foi igualmente usada a Análise por sequenciação de rDNA zona D1/D2 região 26S rDNA, para comparação dos resultados.
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INSTITUTO POLITÉCNICO DE SANTARÉM
ESCOLA SUPERIOR AGRÁRIA DE SANTARÉM
LICENCIATURA BIETÁPICA DE ENGENHARIA AGRO-ALIMENTAR,
RAMO DA QUALIDADE ALIMENTAR
CONTRIBUTO À DIFERENCIAÇÃO DE LEVEDURAS DE
INTERESSE ENOLÓGICO POR PERFIS ISOENZIMÁTICOS
Nuno Pedro Herculano Pimentel
SANTARÉM
2003
INSTITUTO POLITÉCNICO DE SANTARÉM
ESCOLA SUPERIOR AGRÁRIA DE SANTARÉM
LICENCIATURA BIETÁPICA EM ENGENHARIA AGRO-ALIMENTAR,
RAMO DA QUALIDADE ALIMENTAR
CONTRIBUTO À DIFERENCIAÇÃO DE LEVEDURAS DE
INTERESSE ENOLÓGICO POR PERFIS ISOENZIMÁTICOS
TRABALHO FIM DE CURSO
para obtenção do grau de Licenciado
Nuno Pedro Herculano Pimentel, N.º 796
Orientador: Doutora Filomena Cristina
Coelho da Luz Duarte (EVN-
INIAP)
Supervisor: Doutora Marília Oliveira
Inácio Henriques
SANTARÉM
2003
Este trabalho foi realizado na Estação Vitivinícola Nacional em Dois Portos (INIAP-
Instituto Nacional de Investigação Agrária e das Pescas) na secção de Microbiologia do
Departamento de Enologia, sob a orientação da Investigadora Auxiliar Filomena Cristina
Coelho da Luz Duarte.
AGRADECIMENTOS
Na realização do presente trabalho contei com diversos apoios, os quais me ajudaram e
incentivaram. Um muito obrigado a todos os que me apoiaram de uma forma directa ou
indirecta. Gostaria de agradecer em especial:
Ao Director e Subdirector da Estação Vitivinícola Nacional, na pessoa do Investigador
principal Eng. António Sérgio Curvelo-Garcia e do Eng. Vasco Justino, por terem
possibilitado a realização do estágio, bem como o acesso aos meios disponibilizados pela
EVN.
À Doutora Filomena Duarte, por ter aceite ser orientadora deste trabalho, pela partilha
de conhecimentos sem os quais não teria sido possível a sua realização, pela forma como
orientou e colaborou na análise dos resultados e resolução dos problemas que foram surgindo
no trabalho experimental. Pelas numerosas críticas e sugestões que me proporcionou com
vista à melhoria do trabalho.
À Doutora Marília Henriques por ter aceite ser supervisora deste trabalho, pelo apoio,
suporte e boa disposição, bem como pela constante disponibilidade oferecida na edificação do
presente trabalho.
À Filomena Alemão, pelo constante interesse e predisposição a ajudar demonstrados
ao longo de todo o trabalho, pela sua amizade, bem como pela partilha de conhecimentos,
paixão pela microbiologia e um sentido humano muito inspiradores não só no decorrer deste
trabalho como para as lições da vida futura.
À Doutora Eva, à Eng.ª Ilda, ao professor Virgílio e ao Eng. Paulo Cameira dos
Santos, pelas importantes sugestões e discussões, ao longo de toda a realização do estágio,
mas acima de tudo pela amizade.
A todos os colegas estagiários e bolseiros, à Ana, à Ana Quintino, à Ana Mateus, à
Adelaide, à Adelina, à Carla, à Carla Fortunato, à Nilza, à Tânia, ao Cristiano, ao António, ao
Francisco, ao João, ao Jorge, ao Mário e ao Ricardo, pela sua amizade e pelo encorajamento
nos momentos mais críticos deste trabalho.
A toda a equipa da EVN, por todo o apoio recebido, por me ter acolhido e me ter feito
sentir em casa.
À tipografia Sogratol, na pessoa do meu amigo Bruno Henriques, o meu apreço e
agradecimento pela edição do grafismo da capa e encadernação do presente trabalho.
Aos meus pais, sem os quais nunca teria possibilidades de estar aqui, pelo seu total
apoio, bem como pela atenção e preocupação demonstradas na realização do estágio.
Aos meus familiares e amigos, com quem pude contar, pelo apoio e força nas alturas
mais críticas da realização deste trabalho.
À Susana pelo encorajamento, pelo apoio, e carinho demonstrados, os quais me
incutiram um fôlego extra na fase final da elaboração do presente trabalho.
Resumo
RESUMO
Na indústria alimentar existe uma emergente necessidade de implementar uma
metodologia fiável na identificação de leveduras, entre outros microrganismos, presentes nos
alimentos, nas diferentes fases do seu processamento. Com o desenvolvimento da biologia
molecular, novas metodologias de identificação de leveduras, entre as quais a análise
isoenzimática, foram disponibilizadas para responder a esta necessidade. O presente trabalho
focou a aplicabilidade da análise isoenzimática na identificação de algumas espécies de
leveduras associadas a ambientes vínicos. Visou-se, com este trabalho, dar continuidade aos
estudos anteriores e complementar a base de padrões isoenzimáticos da Estação Vitivinícola
Nacional (EVN).
No presente trabalho foram analisados os perfis electroforéticos de cinco sistemas
enzimáticos: esterase (EST), lactato desidrogenase (LDH), álcool desidrogenase (ADH),
fosfatase ácida (ACP) e glucose-6-fosfato desidrogenase (G6PD), em leveduras associadas à
indústria dos vinhos, mais em concreto, ligadas ao processo de vinificação. Foram analisados
os perfis electroforéticos de 32 estirpes pertencentes a 19 espécies de 12 géneros, os quais
foram adicionados aos da base de dados de perfis electroforéticos de isoenzimas existente na
EVN (Duarte, 2000), perfazendo na sua totalidade 160 estirpes de cerca de 50 espécies de
leveduras.
Foram obtidos 32 perfis electroforéticos distintos de EST, ACP, LDH, G6PD e ADH,
para as 32 estirpes estudadas. Da aplicação de métodos de análise numérica aos dados
electroforéticos resultou uma representação gráfica na forma de dendrograma, na qual as
estirpes se posicionaram isoladas ou em grupos, correspondentes às respectivas espécies.
Contudo, algumas estirpes não agruparam com as estirpes tipo da sua espécie, foram elas as
estirpes EVN 366, 367, 373 e 385 respectivamente das espécies Candida cantarellii, C.
stellata, Kluyveromyces thermotolerans e Wickerhamiella domercqiae. Foi utilizada a
sequenciação da região D1/D2 do rDNA 26S, método muito utilizado na identificação de
espécies de leveduras, no estudo das referidas estirpes. Ocorreu um paralelismo entre os
resultados da sequenciação e os resultados da análise isoenzimática, para duas das estirpes –
EVN 366 e 367, os quais apontam muito provavelmente para uma incorrecta classificação das
vii
Resumo
mesmas. No entanto, para as estirpes EVN 373 e 385 não foi verificado aquele paralelismo
entre as duas metodologias de identificação, devendo ser testados outros complexos
enzimáticos para a sua identificação.
A inclusão dos resultados do presente trabalho na base de dados electroforéticos de
isoenzimas existentes na EVN, permitiu verificar, no geral, uma boa diferenciação entre as
cinquenta espécies estudadas. No entanto, os valores de Rm iguais, ou muito próximos, aos
existentes na base de dados terão que ser confirmados por comparação num mesmo gel.
A análise isoenzimática revelou uma elevada resolução genética, e um grande
potencial na diferenciação das espécies de leveduras estudadas. Contudo são necessários mais
estudos com outros complexos enzimáticos para optimizar o processo de identificação na
espécie, efectuada com base na análise electroforética de perfis isoenzimáticos. Esta, aliada à
sua economia e rapidez, a qual pode ser ainda aumentada por automatização na análise
electroforética, assim como por software de análise dos perfis de bandas, parece ser indicada
no rastreio de leveduras presentes ao longo de todo o processo de vinificação, por parte da
indústria.
viii
Resumo
ix
Abstract
ABSTRACT
In the food industry there is an emerging need in implementing a reliable methodology
for the identification of the yeast species present in the different food processing stages. The
aim of this work was to verify suitability of isoenzyme electrophoretic profiles to identify
several wine related yeast species, and to the construction of a isoenzyme database already
initiated at Estação Vitivinícola Nacional (EVN).
Five isoenzyme systems, namely, esterase (EST), lactate dehydrogenase (LDH),
alcohol dehydrogenase (ADH), acid phosphatase (ACP) and glucose-6-phosphate
dehydrogenase (G6PD), of wine yeast strains, belonging to nineteen species and twelve
genera, were analysed in the present work. The obtained results were added to the above
mentioned isoenzyme patterns database, making up a sum of one hundred and sixty strains
approachably belonging to fifty yeast species.
Thirty-two distinct electrophoretic isoenzyme patterns were obtained for the thirty-two
studied strains. The application of numerical analysis methods to the isoenzymes profiles
originated a dendrograma, where the strains were positioned isolated or in clusters,
corresponding to their belonging species. Some of the studied strains haven’t clustered with
the respective species type strain, namely EVN 366, 367, 373, 385, respectively belonging to
the species Candida cantarellii, C. stellata, Kluyveromyces thermotolerans and
Wickerhamiella domercqiae. Another approach was used in their identification – 26S rDNA
sequence analysis, a methodology frequently used in the yeast species identification. For
strains EVN 366 and 367 a parallelism has occurred, between the 26S rDNA sequence results
and the electrophoretic isoenzyme results, which points to a misidentification at the species
level, however for the strains EVN 373 and 385 there was no agreement between the
methodologies tested, and additional enzymes are needed for their identification by the
isoenzyme analysis.
The results of the present work were added to EVN isoenzyme patterns database, and
with only five isoenzyme systems it was possible to differentiate the great majority of the fifty
x
Abstract
yeast species. However Rm values similar to those present at the existing database need to be
confirmed by running the strains at the same gel.
It seems that the electrophoretic isoenzyme patterns analysis has revealed a high
genetic resolution, and its large potential for distinguishing the yeast species has been
confirmed although different enzymes should be assayed for optimizing the identification
process, by using this methodology. Its economy allied with its fastness, which can be
improved with the automation of electrophoresis process and the use of a analysis software,
points out the isoenzyme analysis as a powerful methodology to trace spoilage yeasts,
particularly in the wine industry.
xi
Abstract
xii
Índices
ÍNDICE GERAL
RESUMO vii
ABSTRACT ix
ÍNDICE GERAL xi
ÍNDICE DE FIGURAS xiii
ÍNDICE DE TABELAS xiv
LISTA DE ABREVIATURAS
xv
1. INTRODUÇÃO 01
1.1 Leveduras presentes nas diferentes etapas de vinificação 02
1.1.1 Fase pré-fermentativa 03
1.1.2 Fermentação alcoólica 05
1.1.3 Fase posterior à fermentação 08
2. CLASSIFICAÇÃO DE LEVEDURAS
10
2.1 Testes clássicos, simplificados e miniturizados 13
2.2 Métodos de análise de constituintes celulares 14
2.2.1 Espectroscopia por infravermelho 14
2.2.2 Perfis de ácidos gordos 15
2.2.3 Técnicas baseadas nos ácidos nucleicos 15
2.2.4 Análise de proteínas 20
2.2.4.1 Análise isoenzimática 21
2.2.4.1.1 Isoenzimas 21
2.2.4.1.2 Técnica de electroforese 22
2.2.4.1.3 Vantagens da análise isoenzimática 26
2.2.4.1.4 Desvantagens da análise isoenzimática 27
2.2.4.1.5 Sistemas enzimáticos em estudo 28
3. MATERIAL E MÉTODOS 31
3.1 Estirpes de leveduras em estudo 31
3.1.1 Manutenção das leveduras 32
3.2 Análise isoenzimática 33
xiii
Índices
3.2.1 Preparação do extracto proteíco 33
3.2.1.1 Cultura e recolha das células de leveduras em meio YEPD 34
3.2.1.2 Obtenção do extracto proteíco 34
3.2.2 Análise electroforética das isoenzimas 35
3.2.2.1 Sistema de electroforese 35
3.2.2.2 Preparação do gel suporte de poliacrilamida 36
3.2.2.3 Preparação das amostras para electroforese 37
3.2.2.4 Electroforese em gel de poliacrilamida (PAGE-nativa) 37
3.2.2.5 Obtenção de perfis isoenzimáticos 38
3.2.2.5.1 Esterase (EST- EC 3.1.1.1) 38
3.2.2.5.2 Fosfatase ácida (ACP- EC 3.1.3.2) 39
3.2.2.5.3 Lactato desidrogenase (LDH- EC 1.1.1.27) 40
3.2.2.5.4 Glucose-6-fosfato desidrogenase (G6PD- EC 1.1.1.49) 40
3.2.2.5.5 Álcool desidrogenase (ADH- EC 1.1.1.1) 41
3.2.2.6 Digitalização dos geis obtidos 42
3.2.2.7 Determinação de mobilidade electroforética relativa (Rm) 42
3.2.2.8 Secagem dos geis obtidos 43
3.2.2.9 Análise numérica dos resultados 43
3.2.2.10 Análise de reprodutibilidade do método 44
3.3 Sequenciação da região D1/D2 do rDNA 26S 45
3.3.1 Estirpes de leveduras analisadas 45
3.3.2 Condições de cultura 45
3.3.3 Extracção do DNA 46
3.3.4 Amplificação de DNA (PCR) 47
3.3.5 Sequenciação de rDNA (D1/D2) 48
3.3.6 Comparação dos nucleótidos sequenciados 50
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 51
4.1 Perfis isoenzimáticos 51
4.2 Análise numérica dos perfis isoenzimáticos obtidos 55
4.3 Sequenciação da região D1/D2 do rDNA 26S 60
4.4 Comparação com os perfis isoenzimáticos das estirpes da base de dados da EVN 65
5. CONCLUSÕES 69
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 70
xiv
Índices
ANEXOS
ÍNDICE DE FIGURAS
2- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Figura 2.1 – Reacção de coloração por procedimentos histoquímicos para a maioria das 28
desidrogenases.
3- MATERIAL E MÉTODOS
Figura 3.1 – Representação esquemática da preparação do extracto proteico. 33
Figura 3.2 – Sistema descontínuo de uma dimensão. 35
Figura 3.3 – Representação da distribuição das amostras pelos poços do gel de poliacrilamida. 37
Figura 3.4 – Revelação das bandas de actividade enzimática no gel de poliacrilamida, após 38
separação electroforética.
Figura 3.5 – Esquema dos genes do rRNA com indicação da localização dos primers utilizados 45
e da região sequenciada.
4- RESULTADOS E DISCUSSÃO
Figura 4.1 – Imagens digitalizadas de perfis electroforéticos dos cinco complexos enzimáticos 51
nas 32 estirpes analisadas.
Figura 4.2 – Dendrograma representando a semelhança entre a totalidade de estirpes de 57
leveduras analisadas neste trabalho, com base em perfis electroforéticos dos cinco complexos
isoenzimáticos.
Figura 4.3 – Perfis de bandas do DNA extraído das estirpes em estudo 60
Figura 4.4 – Perfis de bandas do produto PCR amplificado com os primers externos ITS 5 e LR6 61
Figura 4.5 – Perfis de bandas do produto PCR purificado, amplificado com os primers externos 61
ITS 5 e LR6.
Figura 4.6 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA das estirpes EVN 366 e CBS 4878. 62
Figura 4.7 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA da estirpe EVN 367 com as estirpes 63
CBS 157, 10-372, e EJ1.
Figura 4.8 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA das estirpes EVN 373 e CBS 6340 64
xv
Índices
Figura 4.9 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA das estirpes EVN 385 e CBS 4351 65
Figura 4.10 – Dendrograma representando as relações da totalidade de estirpes estudadas 66
(160 estirpes), com base nos perfis electroforéticos de EST, ACP, G6PD, LDH e ADH.
ÍNDICE DE TABELAS
2- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Tabela 2.1 – Sistemas enzimáticos em estudo. 29
3- MATERIAL E MÉTODOS
Tabela 3.1 – Estirpes de leveduras em estudo no presente trabalho. 31
Tabela 3.2 – Preparação do gel suporte de poliacrilamida, condições PAGE-nativa. 36
ANEXO III
Tabela A.1 – Matriz dos resultados obtidos de todas as estirpes estudas, para tratamento por análise numérica.
xvi
Lista de abreviaturas
LISTA DE ABREVIATURAS
’ Minutos
Bisacrilamida N,N’-metiletilenobisacrilmida
Brometo de etídeo Brometo de (3,8’-diamino-5-etil-6-fenil) fenantridinium
DNA Ácido desoxirribonucleico
D.O. Densidade óptica
EDTA Ácido etilenodiaminotetracético
Fast Blue RR Cloreto de 4-benziolamino-2,5-dimetoxibenzenodiazónio
Fast Garnet GBC C14 H4 N4 O4 S
g Aceleração da gravidade
Kb Kilobases
NAD+ Dinucleótido de nicotinamida e adenina (forma oxidada)
NADH Dinucleótido de nicotinamida e adenina (forma reduzida)
NBT Nitro Blue Tetrazolium [Cloreto de 2,2’-di-p-nitrofenil-5,5’-difenil-
3,3’- (3,3’-dimetoxi-4,4’-difenileno) tetrazólio]
pb Pares de bases
p/p Peso/Peso
p/v Peso/Volume
PAGE Electroforese em gel de poliacrilamida
PMS Metosulfato de fenazina
rDNA DNA ribossómico
RNA Ácido ribonucleico
Rm Mobilidade electroforética relativa
r.p.m. Rotações por minuto
SDS Dodecilsulfato de sódio
TEMED N,N,N’,N’-Tetrametiletilenodiamina
Tris Tris (hidroximetil) aminometano
v/v Volume/Volume
xvii
Revisão Bibliográfica
1. INTRODUÇÃO
As leveduras são usadas em muitos processamentos industriais, tendo a produção de
bebidas alcoólicas e de alimentos como o pão, um dos grandes destaques. A utilização de
leveduras advém desde os primórdios da civilização, por exemplo na Suméria por volta do
ano 7000 A.C., era produzida cerveja, na Assíria fabricava-se vinho no ano 3500 A.C. e na
Roma antiga, existiam, no ano 100 A.C., mais de 250 indústrias de panificação que
fabricavam pão a partir de massa levedada (Demain et al., 1998). Contudo, são igualmente
responsáveis por elevadas perdas económicas devido ao desenvolvimento de leveduras de
contaminação em alimentos e bebidas, nos quais resultam a formação de películas, turvação e
aromas indesejáveis. Este facto tem preocupado a indústria alimentar, uma vez que tende-se
para um decréscimo no uso de conservantes eficientes contra leveduras (por exemplo o
dióxido de enxofre e ácido benzóico), tendo vindo a ser efectuadas numerosas investigações a
nível da Europa para entender este fenómeno (Malfeito Ferreira, 1996; Demain et al., 1998).
Tal é reforçado por Thomas (1993), no que respeita à incidência de contaminações de bebidas
estar muito frequentemente associada a leveduras. Dada a sua grande distribuição na natureza
e particular associação com frutos e vegetais. Colónias de leveduras são comuns em bebidas,
assumindo grande destaque em condições de baixo aw, baixo pH, bem como na presença de
conservantes como o dióxido de enxofre e o ácido sórbico, em concentrações elevadas de
açúcar e/ou álcool.
A contaminação de vinhos por leveduras continua a constituir um problema para os
produtores, por um lado devido a exigências comerciais e, por outro, à maior exigência de
qualidade por parte dos consumidores. Devido às restrições cada vez maiores à aplicação de
conservantes no vinho, surge uma necessidade de conhecer os fenómenos e eliminar as causas
da degradação do vinho, tantas vezes conducente a elevados prejuízos.
Em leveduras associadas ao processo de vinificação bem como à sua contaminação,
têm sido empregues diversas metodologias na sua identificação e diferenciação, entre as quais
a análise de perfis electroforéticos de isoenzimas, a qual tem sido muito aplicada para estes
fins, com o intuito de ser uma metodologia de identificação rápida, fiável, de fácil manuseio e
baixo custo (Subden et al., 1982; Yamazaki et al., 1983; Poncet et al., 1992). O presente
trabalho visou dar continuidade aos estudos de Duarte (2000) complementando a base de
dados existente, constituída pelos padrões isoenzimáticos de 28 espécies de leveduras.
Pretendeu-se determinar os padrões isoenzimáticos de espécies adicionais, relevantes ao
1
Revisão Bibliográfica
processo de vinificação, que, conjuntamente com os dados anteriores poderão ser
implementados nos sistemas de controlo de qualidade na produção de vinho.
Foi efectuada uma pesquisa bibliográfica com vista à selecção de leveduras
encontradas em ambientes vínicos, ou seja, presentes ao longo do processo de fabrico do
vinho, nomeadamente na vinha, no mosto, em vinho e nos ambientes vínicos, baseando-se
esta recolha de informação em Barnett et al., (1990); Lodder (1970); Kurtzman e Fell (1998).
As estirpes de leveduras, as quais se encontram descritas em 3.1, são oriundas da Colecção
Portuguesa de Culturas de Leveduras (PYCC), e do Centraalbureau voor Schimmelcultures
(CBS), sendo na sua maioria estirpes tipo da respectiva espécie, de modo a garantir uma
maior fiabilidade dos resultados.
1.1 Leveduras presentes nas diferentes etapas de vinificação
Segue-se uma breve revisão dos estudos efectuados sobre este tema, relacionados com
as espécies de leveduras estudadas no presente trabalho.
O mosto de uva trata-se de um meio eminentemente fermentescível. Nele as leveduras
encontram os constituintes necessários para assegurarem as suas funções vitais. Os hidratos de
carbono, glucose e frutose, compostos azotados sob diversas formas como amoníaco,
aminoácidos, polipéptidos e proteínas, os sais minerais (fosfato, sulfato, cloreto, potássio,
cálcio e magnésio), um pH conveniente devido à presença de ácidos orgânicos como os ácidos
tartárico e málico. O mosto de uva contém igualmente substâncias que desempenham um
papel de factor de crescimento (vitaminas) e outros factores importantes para a sua
sobrevivência. Outros compostos da uva, como os compostos fenólicos e compostos com
aroma são importantes para as características dos vinhos, mas não desempenham um papel
essencial nos fenómenos fermentativos (Ribéreau-Gayon et al., 1998).
Os fenómenos que ocorrem durante a fermentação alcoólica foram objecto de
investigação em muitos trabalhos, e verificou-se que durante as fermentações de mostos,
ocorre um desenvolvimento sequencial de várias espécies de leveduras, associadas com as
superfícies das uvas, solo das vinhas e superfícies de equipamento vinícola nas adegas.
Verificou-se que tanto as estirpes como a sucessão de espécies de leveduras, possuíam uma
influência determinante na qualidade do produto final, uma vez que as leveduras durante os
processos fermentativos produzem para além de álcool etílico uma enorme variedade de
2
Revisão Bibliográfica
metabolitos que contribuem ou afectam a complexidade do aroma e a qualidade do vinho
(Fleet e Heard, 1993; Sipiczki et al., 2001).
1.1.1 Fase pré-fermentativa
Existem três etapas no fabrico do vinho em que podem ocorrer contaminações
microbianas, susceptíveis de diminuir a aceitação e a qualidade do produto final (Sponholz,
1993). A primeira etapa remete para a vinha, para o estado sanitário das uvas, uma vez que
podem estar contaminadas com fungos, leveduras, bactérias acéticas e bactérias lácticas. A
disseminação de leveduras é veiculada através de insectos, nomeadamente abelhas e vespas,
as quais são vectores muito eficientes de leveduras, podendo ser responsáveis pela sua
introdução dentro da adega ou zonas de distribuição (Thomas, 1993; Lema et al., 1996;
Martíni et al., 1996).
De facto em 1925 Sergent e Rougebief demonstraram que os insectos eram o principal
vector de transporte de leveduras, excluindo a hipótese de ser o ar o seu agente de propagação
(Ribéreau-Gayon e Peynaud, 1960). Em 1999 Mortimer e Polsinelli propuseram que os
insectos inoculariam microrganismos para o interior de bagos danificados, e que
provavelmente proliferariam no interior do fruto. Os insectos vectores incluem vespas
(Vespa), abelhas (Apis), Drosophila, outras moscas, aranhas e borboletas (Lepidoptera).
Contudo, os autores não têm a certeza se todos estes insectos possuem a espécie
Saccharomyces cerevisiae, mas constataram que grande percentagem de abelhas a possuía nos
seus corpos durante os meses de Inverno, contudo ainda não conhecem os mecanismos de
distribuição das leveduras nos bagos de uvas. Lachance et al. (2001) estudaram comunidades
específicas de leveduras disseminadas por insectos em regiões da Austrália. Em abelhas e em
moscas isolaram leveduras pertencentes aos géneros Metschnikowia e Wickerhamiella, e mais
especificamente Wickerhamiella domercqiae entre outras espécies pertencentes ao último
género (isolada em abelhas). De salientar que a estirpe tipo pertencente à última espécie
referida, foi isolada de uma cuba de vinho de uma adega situada na África do Sul, no ano de
1960 por van der Walt e van Kerken (van Uden e Vidal-Leiria, 1970).
Metschnikowia pulcherrima é uma espécie de leveduras muito associada a flores e
frutos (Lodder, 1970), tendo sido isolada de inflorescências de cultivares de Vitis vinifera por
van Zyl e Du Plessis (1961; cit. in Davenport, 1974). Em 1972, Barnett et al., isolaram entre
3
Revisão Bibliográfica
outros géneros da microbiota associada a uvas provenientes da região de Bordéus, o género
Rhodotorula e a espécie Kloeckera apiculata. Rosini et al. (1982) associaram as espécies
Metschnikowia pulcherrima e Kloeckera apiculata com a microbiota proveniente das uvas
que mais relevância tinham nas fases pré-fermentativas e de início de fermentação.
Populações de leveduras das espécies Candida albicans, C. edax, C. humicola, C.
sake, Hanseniaspora osmophila, Lodderomyces elongisporus, Pichia membranifaciens,
Rhodotorula glutinis, R. minuta e Saccharomyces cerevisiae, foram isoladas da superfície de
uvas por Parish e Carrol (1985), e verificaram que estas populações apresentavam uma
distribuição regular em castas de Vitis muscadinea (Vitis rotundifolia).
Já em mostos de uva em fases pré-fermentativas, Castelli e Georgantas (1970)
isolaram, em 15 amostras provenientes das regiões Thessaloniki e Florina (norte da Grécia),
estirpes de leveduras das espécies Candida pulcherrima e Torulopsis bacillaris, sendo
Saccharomyces rosei e Kloeckera apiculata as espécies de leveduras mais predominantes.
Noutro país mediterrâneo, Pardo et al. (1989) verificou que no processo de vinificação de
mostos nas fases pré-fermentativas, provenientes de uma região vitivinícola de Espanha, as
espécies mais frequentemente isoladas foram Candida pulcherrima, C. stellata, Kloeckera
apis, K. Japonica, Pichia fermentans, P. kluyveri, Saccharomyces cerevisiae e Torulaspora
delbrueckii.
Num estudo extensivo a 4 anos de vindimas sucessivas (1986-1990) na Eslováquia,
Stollarova (1992) identificou 1126 estirpes de leveduras isoladas de mosto de uva, e verificou
que as espécies mais abundantes foram Metschnikowia pulcherrima e Hanseniaspora uvarum,
as quais faziam parte, em conjunto com Saccharomyces cerevisiae, S. rosei e Candida vini,
das populações de leveduras permanentemente encontradas nas uvas.
Peynaud e Domerq (1959) isolaram 2023 estirpes de leveduras, em uvas e mostos
provenientes de vinhas da região de Gironde. Encontraram frequentemente associadas a uvas
brancas Torulopsis bacillaris e Saccharomyces oviformis, as quais representavam 90 % das
espécies de leveduras isoladas em mostos, e verificaram que Torulopsis bacillaris encontrava-
se especialmente em regiões com uma elevada incidência de Botrytis cinerea (“podridão
nobre”). Também isolaram entre outras espécies, estirpes de levedura Candida pulcherrima,
Saccharomyces veronae, Pichia membranifaciens, Pichia fermentans, Saccharomyces
fructuum e Debaryomyces hansenii.
4
Revisão Bibliográfica
Em más condições de vindima, como o caso das vindimas com precipitação, foi
constatado por Longo et al. (1991), que as espécies Candida lusitanae, C. rugosa, C. stellata,
C. vini, Dekkera intermedia e Pichia carsonii sofriam um incremento muito significativo, e
não se encontravam presentes nos mostos de vindimas efectuadas em condições climatéricas
mais secas.
Vindimas em condições difíceis, geralmente proporcionam infecções nas uvas por
Botrytis cinerea. A proliferação de B. cinerea induz, no bago, um aumento das concentrações
de açúcares redutores por exsudação, uma degradação das fontes de azoto, juntamente com a
produção de um ácido exógeno à uva (ácido galacturónico), tal repercute-se na microbiota
existente na película do bago (Donèche, 1993). Goto et al. (1984) visaram esse efeito, num
estudo comparativo de populações de leveduras provenientes de uvas infectadas por Botrytis
cinerea e de uvas sãs. Isolaram Zygosaccharomyces baillii e leveduras pertencentes ao género
Candida as quais predominavam em relação às leveduras apiculadas, nomeadamente
Hanseniaspora uvarum e outras espécies pertencentes ao género Kloeckera. Verificaram que
as leveduras não fermentativas Pichia carsonii e Candida valida tinham a menor expressão
das populações de leveduras, quer em uvas sãs quer em uvas infectadas. Em bagos
danificados as espécies de leveduras referidas por Guerzoni e Marchetti (1987), mais
frequentemente associadas a bagos com doenças, foram Hanseniaspora uvarum, Torulopsis
stellata, Metschnikowia pulcherrima e Saccharomycopsis vini, constataram, quando
comparados com os bagos sãos, que nos bagos que sofriam doenças eram onde as populações
de leveduras se multiplicavam mais activamente. Os autores avançaram a hipótese da
dispersão das leveduras ser efectuada de um modo entomófilo, veiculada por insectos
pertencentes ao género Drosophila.
1.1.2 Fermentação alcoólica
Desde cedo ocorreu o estudo dos fenómenos fermentativos por parte dos
investigadores. Em 1959, Peynaud e Domerq estudaram a sucessão de leveduras em
fermentações de mostos de uva branca provenientes da região de Gironde e denotaram a
presença de Torulopsis bacillaris no início e durante a primeira fase fermentativa. Com menor
frequência isolaram Saccharomyces veronae, S. fructuum, S. elegans, S. steineri e S. uvarum.
5
Revisão Bibliográfica
Noutra região de França (Saône-et-loire), Bréchot et al. (1962) num estudo de dois
anos sucessivos (1958-1960), isolaram, num mosto de Beaujolais em final de fermentação,
estirpes de leveduras Torulopsis bacillaris, T. stellata, Candida mycoderma, C. melinii,
Saccharomyces exiguus e S. veronae.
Num estudo ecológico da microbiota presente no decurso da fermentação de mostos
provenientes de regiões periféricas da Checoslováquia (Skalica-Záhorie, Bohême e Saale-
Unstrut), Minarik no ano de 1971, isolou estirpes das espécies Candida pulcherrima, C.
melinii, C. mycoderma, Kloeckera apiculata e leveduras formadoras de esporos
Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus, S. oviformis, S. bayanus, S. veronae, S. uvarum,
S. carlsbergensis, S. chevalieri, S. steineri, Torulopsis rosei, Pichia membranifaciens e
Hansenula anomala, em regiões periféricas. Após o final do processo fermentativo, foram
isoladas estirpes, pertencentes ao género Saccharomyces, das espécies S. cerevisiae var.
ellipsoideus, S. oviformis e S. willianus, assim como denotada a presença de estirpes de Pichia
membranifaciens e de Candida mycoderma, as quais foram frisadas como agentes potenciais
de formação de véu à superfície nos vinhos produzidos a partir de castas de uma das regiões
estudadas (Skalica-Záhorie).
De referir que uma das espécies detectadas no trabalho mencionado anteriormente,
Metschnikowia pulcherrima, é apontada designadamente por Park e Bertrand (1974), como a
responsável pelo surgimento do defeito ester taint no vinho, esta levedura caracteriza-se pela
formação elevada de acetato de etilo (60-140 mg/L). De um modo geral segundo os autores as
leveduras pertencentes aos géneros Candida e Metschnikowia têm uma produção baixa de
álcoois superiores e de ésteres.
No decorrer da fermentação, as leveduras apiculadas como Hanseniaspora uvarum, e a
sua forma imperfeita Kloeckera apiculata, são conhecidas por produzirem quantidades
limitadas de álcool etílico (4-6 %, v/v) (Gao e Fleet, 1988) acompanhadas de quantidades
importantes de compostos secundários como ácido acético, ésteres e glicerol (Romano et al.,
1992). Existe, contudo, alguma controvérsia segundo diversos autores em torno do seu
contributo real no produto final. Para Lafon-Lafourcade (1983; cit. in Venturin et al., 1994)
representam um factor indesejável devida à formação excessiva de acetato de etilo, e outros
ésteres causadores de sabores desagradáveis, enquanto que Mateo et al. (1991) atribuem-lhes
a produção de aromas frutados particulares.
6
Revisão Bibliográfica
A espécie Candida stellata, tem sido detectada em inúmeros trabalhos, alguns
referidos anteriormente, e Fleet et al. (1984) verificaram, ao examinarem os níveis de
leveduras presentes naturalmente durante a vinificação de dois vinhos tintos e dois vinhos
brancos da região de Bordéus, que as populações de T. stellata eram somente suplantadas em
número pelas populações de Saccharomyces cerevisiae. Monitorizaram esta levedura no
decurso da fermentação dos mostos e constataram um crescimento significativo, e a sua
presença até à fase final da fermentação alcoólica, o que sugere que se trata de uma levedura
que possui uma contribuição mais elevada na fermentação, do que anteriormente se pensava.
Esta levedura consegue tolerar 10 a 12 % (v/v) de álcool etílico. A sua presença prolongada
nos mostos em fermentação e a sua capacidade de produzir elevadas quantidades de ácido
acético, lactato de etilo e metil-2-propanol, pode influenciar a qualidade organoléptica do
vinho.
Para além das espécies acima referidas outros estudos revelaram a presença de uma
grande diversidade de espécies de leveduras, Parish e Carrol (1985) detectaram a presença de
populações de Lodderomyces elongisporus, Candida sake e Pichia besseii, em mostos em
fermentação, estando L. elongisporus presente em baixas incidências, sendo detectada até ao
segundo dia de fermentação.
Na região espanhola Utiel-Requena, Pardo et al. (1989) monitorizaram, em mostos
não sulfitados, o crescimento de populações de microrganismos. Nas fases iniciais da
fermentação, isolaram Candida stellata, C. pulcherrima, Kloeckera apis, e Kluyveromyces
thermotolerans, e verificaram a presença de leveduras de contaminação como Kloeckera
japonica, Pichia guilliermondii e Saccharomycodes ludwigii. Num estudo fermentativo de
Kluyveromyces thermotolerans, em mostos provenientes da ilha de Maiorca (levedura
bastante frequente na região), Mora et al. (1990), verificaram que os níveis de pH eram mais
baixos nos vinhos com esta levedura, assim como uma acidez volátil semelhante à dos
restantes vinhos, inoculados com Saccharomyces cerevisiae. De referir que leveduras
pertencentes ao género Kluyveromyces foram também isoladas em mostos de uva, num estudo
da microbiota proveniente da região de El Penedès, efectuado por Nadal et al. (1996). Noutros
estudos, na ilha de Maiorca, foram isoladas em mostos em fermentação estirpes de Candida
stellata, Kloeckera apiculata, C. pulcherrima, C. stealolytica e Saccharomyces cerevisiae,
assim como estirpes pertencentes a Hansenula anomala e Pichia membranifaciens, por Mora
e Mullet (1991).
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Revisão Bibliográfica
No mesmo país, uma grande variedade de espécies de leveduras foi isolada por Longo
et al. (1991), em mostos de uva em fermentação, provenientes de duas regiões vitivinícolas –
Albariño e Valdeorras, nomeadamente Pichia farinosa, Debaryomyces hansenii, Rhodotorula
mucilaginosa, Candida pulcherrima, C. guilermondii, C. glabrata, C. lusitaneae e C. rugosa,
comuns às duas regiões. Na Zona de Albariño isolaram Cryptococcus albidus, Candida
stellata, Hansenula anomala e Hansenula silvicola, e na região Valdeorras isolaram C. vini,
Dekkera intermediae e Sporobolomyces roseus.
No decurso de uma fermentação espontânea, foram isoladas cerca de 270 estirpes de
leveduras por Hidalgo e Flores (1994), em mostos de uva provenientes de Espanha.
Verificaram que as espécies Saccharomyces exiguus, Hansenula anomala, Kluyveromyces
thermotolerans e Torulaspora delbrueckii, apresentavam baixas incidências de toxinas killer.
Incidindo-se na vinificação do vinho fortificado Xerez, Maiquez (1995) ao efectuar
um estudo da microbiota existente no mosto, proveniente de uvas da sua região de produção
(Jerez de la Frontera), detectou a variação de algumas estirpes durante a fermentação, com
destaque para as estirpes de Saccharomyces fermentati e Saccharomyces exiguus, que foram
isoladas em praticamente todo o processo fermentativo. As estirpes do género Saccharomyces
formadoras de véu à superfície apresentaram uma selecção manifesta com o álcool etílico, e
estavam presentes em todos os isolamentos efectuados no final da fermentação, variando as
percentagens de três espécies consoante os véus em estudo (Saccharomyces cheresiensis, S.
rouxii e S. beticus).
1.1.3 Fase posterior à fermentação
Nas superfícies de adegas e de equipamentos vinícolas, Peynaud e Domercq (1959)
isolaram 132 estirpes de leveduras de contaminação, pertencentes às espécies Saccharomyces
oviformis, S. ellipsoideus, S. elegans, S. chevalieri, Candida mycoderma, Brettanomyces vini,
B. schanderlii e leveduras pertencentes ao género Pichia, denotando que C. mycoderma se
encontrava muito difundida pelas superfícies da adega, mas que estava presente em maior
número em barricas de envelhecimento de vinhos, linhas de engarrafamento, e no solo de
caves de envelhecimento. Em vinhos que sofreram uma refermentação foram isoladas, pelos
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Revisão Bibliográfica
mesmos autores, leveduras pertencentes às espécies Saccharomyces ellipsoideus, S. oviformis,
S. chevalieri, S. carlsbergensis, S. heterogenicus, S. acidifaciens, S. elegans,
Saccharomycodes ludwigii e Brettanomyces shanderlii.
Foi verificada em 1969, por Gandini, a predominância de leveduras de contaminação
Candida mycoderma e Pichia membranifaciens, e em menores proporções Trichosporon
pullulans e Hansenula anomala, na microbiota isolada em vinhos Asti engarrafados que
apresentavam turbidez. O autor associou a origem de contaminação com as superfícies da
adega, depósitos e equipamentos vinícolas, especialmente em linhas de enchimento e
engarrafamento. Também numa linha de enchimento, incidiu um estudo efectuado por
Minarik (1982), tendo este isolado das superfícies da respectiva linha, predominantemente
estirpes das espécies Torulopsis stellata, e de Candida vini, e ainda estirpes de C.
pulcherrima, Saccharomyces baillii var. baillii e de S. cerevisiae. Efectuou igualmente
estudos em mostos concentrados pela acção do calor, nos quais recuperou estirpes de T.
stellata e de T. domercqii. Ainda associadas com linhas de engarrafamento de vinhos,
Malfeito-Ferreira (1996), refere a detecção de estirpes de Lodderomyces elongisporus, assim
como detectadas em mostos de uva concentrados, tendo alcançado a sua identificação através
de perfis de ácidos gordos.
Na região de Moravia, em diversas caves de envelhecimento, Kyselakova (1994,
1995), observou a ocorrência de leveduras, e recuperou estirpes de leveduras Saccharomyces
cerevisiae, S. oviformis, S. carslbergensis e S. willianus. Das leveduras não pertencentes ao
género Saccharomyces, isolou Metschnikowia pulcherrima, Candida krusei, C. zeylanoides,
C. mycoderma, Kloeckera apiculata, Torulopsis stellata e T. bacillaris. Verificou que o
género Candida representava 42,3 %, Saccharomyces 34,6 %, Kloeckera 15,4 % e Torulopsis
7,7 % da microbiota total isolada nas caves de envelhecimento.
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Revisão Bibliográfica
2. CLASSIFICAÇÃO DE LEVEDURAS
As leveduras constituem um grupo de fungos unicelulares taxonomicamente
heterogéneo e de elevada complexidade (Ribéreau-Gayon et al., 1998). O domínio das
leveduras compreende representantes de Ascomycota, Basidiomycota e Deuteromycetes
(Fungi Imperfeti). Foi demonstrado que as leveduras imperfeitas (deuteromicetas) podem
estar relacionadas tanto com as leveduras ascomicetas, como com as leveduras
basidiomicetas. A classificação atribuída por Hansen no século XIX, distinguiu os isolados de
leveduras provenientes da indústria cervejeira com base na morfologia das células e
ascósporos, características de crescimento em meios de cultura líquidos, temperaturas óptimas
de crescimento e a sua capacidade de fermentar diferentes tipos de açúcares. Com as
descobertas de leveduras com novas características, os taxonomistas foram alargando a lista
de caracteres fenotípicos descritas por Hansen, como a forma e dimensão das células, a
estrutura da parede celular e septos, o modo de reprodução vegetativa, a presença ou ausência
de estádios sexuais, as propriedades dos ascos e basídios, a morfologia dos ascósporos e
basidiósporos, o padrão das gerações alternadas, ploidia das fases vegetativas, formação de
pigmentos, a oxidação de cerca de 40 fontes de carbono, a utilização de azoto e formas
azotadas, crescimento a diversas temperaturas, liquefacção de gelatina, tolerância a elevadas
concentrações de glucose, resistência à ciclohexamida e a estrutura da coenzima Q envolvida
no transporte de electrões (van der Walt, 1987). Em leveduras a taxonomia tem suscitado
numerosos estudos, cujos resultados foram reagrupados em obras sucessivas, edificando
progressivamente a classificação que conhecemos hoje em dia (van der Walt, 1987; Ribéreau-
Gayon et al., 1998). Assim, características morfológicas, fisiológicas, bem como algumas
características moleculares, as quais são determinadas sob condições padronizadas,
constituem a principal base de classificação de leveduras apresentada nos mais recentes
tratados de taxonomia (Kurtzman e Fell, 1998; Barnett et al., 2000)
A taxonomia de leveduras, como dos restantes microrganismos, compreende a sua
classificação e identificação. A classificação permite agrupar os organismos em taxa, em
função das suas similaridades e/ou das suas relações com um ancestral comum. O taxon base
trata-se da espécie, a qual pode ser definida, como uma população de estirpes que apresentam
em comum um certo número de características morfológicas, fisiológicas, genéticas e
ecológicas, as quais constituem a descrição estandardizada da espécie. A identificação
10
Revisão Bibliográfica
consiste em efectuar uma comparação de um organismo desconhecido com outros já
classificados e denominados que apresentem características semelhantes (Ribéreau-Gayon et
al., 1998).
Uma vez definidas, as espécies individuais podem ser arranjadas em géneros e
famílias, com base nas semelhanças totais, de modo a formar um sistema hierárquico.
Contudo, embora a identificação das espécies seja o principal objectivo de todos os esquemas
de classificação microbiológica, a separação e reconhecimento exacto das subespécies
ocorrentes numa espécie, tem assumido uma grande importância em todos os ramos da
microbiologia, como por exemplo na microbiologia enológica e microbiologia clínica
(Towner e Cockayne, 1993).
A fragilidade da identificação pelos métodos microbiológicos convencionais foi posta
em evidência pelos métodos de análise de genoma. Segundo Poncet et al. (1992) a
classificação de leveduras baseada nos caracteres fenotípicos, como as características
morfológicas e fisiológicas ou as reacções bioquímicas, nem sempre revelaram ser
satisfatórias, especialmente na delimitação de organismos relacionados com um parentesco
próximo. Devido à grande variabilidade da assimilação e fermentação de fontes de carbono
por parte das estirpes, as espécies do grupo Saccharomyces sensu stricto proporcionam um
bom exemplo desta problemática. Acrescente-se que na taxonomia tradicional de leveduras,
nem sempre é satisfatória a diferenciação de espécies, com base nos critérios atrás referidos,
em parte devido a muitas separações se basearem na presença ou ausência de uma
determinada característica, a qual é muitas vezes controlada por um único gene susceptível de
mutação (Lewicka et al., 1995; Kümmerle et al., 1998).
Os primeiros estudos de comparação de DNA e RNA de estirpes do género
Saccharomyces, efectuados por Bicknell e Douglas (1970), permitiram a diferenciação de três
géneros, Zygosaccharomyces, Torulaspora e Kluyveromyces. Yarrow e Meyer (1978)
combinaram o género Candida com o Torulopsis, separados originalmente pela presença ou
ausência de pseudomicélio, ao descobrir respectivamente, que a formação de pseudomicélio
poderia variar entre as estirpes pertencentes às mesmas espécies. De um modo semelhante
Kurtzman (1984) propôs a união dos géneros Pichia e Hansenula, separados pela capacidade
de assimilar nitratos, quando estudos de reassociação DNA-DNA efectuados a três estirpes
pertencentes a espécies que apresentavam similaridades fenotípicas (H. minuta, H.
nonfermentans, P. lindneri), revelaram 75 % de semelhança entre P. lindneri e H. minuta, e
50 % de semelhança da espécie H. nonfermentans com H. minuta e P. lindneri.
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Revisão Bibliográfica
Para uma classificação ser fiável, necessita ser suportada por semelhanças
filogenéticas e considerar as semelhanças e dissemelhanças a nível do genoma. A utilização
de técnicas oriundas dos progressos a nível da biologia molecular, como a comparação de
perfis de isoenzimas, proteína total, ou nas técnicas de análise de ácidos nucleicos (perfis de
restrição de DNA mitocondrial, análise de cariótipo por electroforese em campo pulsado,
técnicas baseadas na Reacção em Cadeia de Polimerase, PCR- Polymerase Chain Reaction,
ou sequenciação de DNA ribossómico), tornou então possível a obtenção de mais informação
e maior precisão, acerca dos relacionamentos descritos entre as espécies. E o que se iniciou
como uma matéria subjectiva e intuitiva, modificou-se radicalmente com a aplicação das
técnicas moleculares, que levaram à revisão de alguns esquemas de classificação aceites,
obtendo-se igualmente um enorme impacto na sistemática, com o reconhecimento de novos
relacionamentos entre os microrganismos e alterando radicalmente a delimitação de espécies e
géneros (Kreger-van Rij, 1984; Deak e Beuchat, 1986; Poncet et al., 1992; Towner e
Cockayne, 1993).
Em indústrias alimentares, existe a necessidade emergente de implementar métodos
fiáveis de identificação de microrganismos de degradação dos alimentos, nomeadamente na
implementação de uma metodologia que efectue uma monitorização das diversas etapas de
processamento, para controlar o nível de higienização das superfícies e equipamentos, bem
como no rastreio de possíveis fontes de contaminação em todo o processo (Baleiras-Couto et
al., 1996b). Nesse sentido a indústria alimentar necessita da utilização de um método de
identificação rápido, fiável, simples e de baixo custo, o qual consiga a identificação e
diferenciação dos microrganismos de contaminação (Baleiras-Couto et al., 1995; Kümmerle
et al., 1998).
Na indústria alimentar as técnicas rápidas de identificação e caracterização da
microbiota de alimentos e bebidas teve um desenvolvimento muito direccionado na indústria
de vinhos e à semelhança do que acontece com bactérias de foro clínico, as tecnologias de
biologia molecular parecem vir a ocupar um lugar primordial na identificação da microbiota
existente. Estas técnicas incluem diversas metodologias moleculares (RFLP, DNA-
fingerprinting e técnicas baseadas no PCR), análise de ácidos gordos de cadeia longa, e de
isoenzimas (Thomas, 1993; Malfeito-Ferreira, 1996; Loureiro, 2000).
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Revisão Bibliográfica
2.1 Testes clássicos, simplificados e miniturizados
As metodologias convencionais para identificação de leveduras tratam-se de um
processo complexo, laborioso e um enorme dispêndio de tempo, as quais podem levar a
resultados ambíguos como foi referido anteriormente. Devido a este facto, as metodologias
clássicas têm vindo a perder espaço de manobra na indústria, tendo mesmo vindo a perder
importância como padrão.
Uma linha de desenvolvimento de técnicas de identificação de leveduras levou para
uma miniturização de testes de identificação, na tentativa de desenvolver técnicas mais
rápidas e simples. Deste modo desenvolveram-se vários testes de identificação baseados em
reacções metabólicas, como API 20C e ATRB 22C (API bio Merieux) (Thomas, 1993;
Heelan et al., 1998; Smith et al., 1999). O sistema de galerias API 20C baseia-se em 19 testes
de assimilação, e foi concebido para a identificação de espécies de leveduras do foro clínico.
Subden et al. (1980) aplicaram este método no estudo de leveduras presentes no vinho,
utilizando para tal 72 estirpes de leveduras. Nos resultados obtidos, não conseguiram
assegurar 100 % de eficácia na identificação, e denotaram a necessidade da criação prévia de
uma base de dados adequada, com base nas capacidades de assimilação e fermentação das
leveduras em estudo. Malfeito-Ferreira (1996), refere que na criação da base de dados, o
conjunto de leveduras que servem de base à interpretação dos resultados, condiciona em
grande medida a utilidade dos métodos miniturizados e simplificados. Outra limitação destes
testes, apontada por Thomas (1993), trata-se dos tempos de resposta obtidos serem muito
lentos para possibilitar uma intervenção, e remediar uma contaminação eminente no processo
de fabrico.
Para fins de monitorização das tecnologias de processamento da indústria alimentar,
Deak (1986; cit. in Deak e Beuchat, 1996) propôs uma chave de identificação simplificada,
com base em considerações ecológicas, direccionada para espécies de leveduras associadas
com os alimentos. Foram elaboradas actualizações posteriores desta chave, com a
denominação de SIM (Simplified Identification Method – Método Simplificado de
Identificação). Este método consiste em utilizar uma chave dicotómica, que direcciona para o
tipo de testes bioquímicos utilizados. Na última revisão do SIM, proposta por Deak e Beuchat
(1996), são utilizados ao todo 30 testes bioquímicos, na sua maioria testes convencionais de
assimilação de fontes de carbono e azoto.
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Revisão Bibliográfica
2.2 Métodos de análise de constituintes celulares
2.2.1 Espectroscopia por infravermelho
Kümmerle et al. (1998), propõem um método de identificação de leveduras por
espectroscopia de infravermelho FT-IR (Fourier-transformed infrared), esta técnica envolve a
observação das vibrações de moléculas excitadas por um feixe de infravermelhos, do qual
resulta um espectro de infravermelhos, que representa um fingerprinting característico.
Naumann (1985) propôs a utilização da espectroscopia de infravermelho na identificação de
microrganismos, uma vez que os espectros observados eram altamente específicos (Naumann
et al., 1991; Kirschner et al., 2001), pois eram compostos pelos acontecimentos vibráteis de
diversos componentes celulares, tais como por exemplo, DNA, RNA, proteínas, e
componentes da membrana e parede celular (Timmins et al., 1998).
Para efectuar a implementação desta metodologia analítica, é necessário a criação de
uma biblioteca de espectros de referência com base em estirpes e espécies bem caracterizadas.
A esta biblioteca de espectros de referência é comparado o espectro da estirpe em estudo,
obtendo-se a identificação da estirpe, caso o espectro revele semelhanças com o espectro de
referência, é portanto de uma extrema importância a representatividade e robustez dos
espectros referência de forma a fornecerem respostas credíveis, garantindo a fiabilidade do
método. Esta metodologia analítica é bastante rápida por necessitar de poucas quantidade de
biomassa dos organismos em análise, o que reduz de um modo significativo o tempo de
crescimento celular, assim a sua velocidade aliada a uma resolução elevada, de ser uma
metodologia de fácil aplicação, não necessitar de muitas manipulações de amostras assim
como da utilização de muitos reagentes, e a capacidade de analisar muitas centenas de
amostras por dia, tornam esta metodologia muito propensa para a indústria alimentar, e com
um enorme potencial na rápida diferenciação, classificação e identificação, no rastreio rápido
de microrganismos, nomeadamente leveduras de contaminação de alimentos (Naumann et al.,
1991; Timmins et al., 1998; Kirschner et al., 2001).
Kümmerle et al., 1998 efectuaram um estudo abrangendo 332 estirpes de leveduras
provenientes das colecções de culturas internacionais, dos géneros Issatchenkia, Pichia,
Candida, Hanseniaspora, Dekkera, Saccharomyces, Torulaspora, Kluyveromyces,
Debaryomyces, Zygosaccharomyces, Wickerhamiella, Schizosaccharomyces entre outros,
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Revisão Bibliográfica
com as quais foi construída a base dos espectros de referência. Após a sua construção foram
analisados 722 isolados, sendo que 97 isolados foram correctamente identificados por FT-IR.
Os resultados obtidos através da utilização desta metodologia analítica, apontam para
as limitações do FT-IR, para fins taxonómicos (Kümmerle et al., 1998; Oberreuter et al.,
2002), contudo segundo Kümmerle et al. (1998), este facto não inviabiliza a sua eficácia
como sistema de identificação.
2.2.2 Perfis de ácidos gordos
A análise de perfis de ácidos gordos de cadeia longa consiste numa extracção dos
ácidos gordos com a utilização de uma reacção de saponificação, e sua determinação,
mediante a utilização de técnicas como a cromatografia em fase gasosa, espectometria de
massa e cromatografia gás-líquido, GLC – Gas Liquid Chromatography (Tredoux et al.,
1987; Guarro et al., 1999; Peltroche-Llacsahuanga et al., 2000). Tredoux et al. (1987)
utilizaram a GLC na determinação da composição em ácidos gordos de cadeia longa, em 104
estirpes de leveduras pertencentes a 39 espécies. Os autores conseguiram efectuar a sua
separação em três grandes grupos, consoante as composições de ácido oleico, linoleico,
linolénico, palmítico e palmitoleico. Contudo, estes agrupamentos não exprimiram os
relacionamentos filogenéticos entre as estirpes.
A análise de perfis de ácidos gordos de cadeia longa, tem contudo vindo a provar ser
um método que pode ser aplicado no rastreio de contaminações nas indústrias alimentares,
com curtos tempos de resposta (cerca de 3 dias). Malfeito-Ferreira (1996) efectuou um estudo
exaustivo das potencialidades deste método, e conseguiu avaliar os tipos de leveduras de
contaminação mais frequentes, e separá-las consoante a sua perigosidade e estabelecer
indicadores zimológicos relevantes.
2.2.3 Técnicas baseadas nos ácidos nucleicos
Até ao final dos anos 60, a principal maneira de identificar e classificar as espécies, era
com base nos métodos fenotípicos. Contudo características fenotípicas como a assimilação e
fermentação de muitos compostos são controladas por um ou muito poucos genes (Lindegren
e Lindegren, 1949; Winge e Roberts, 1949; cit. in Kurzman, 1998). Com o desenvolvimento
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Revisão Bibliográfica
dos métodos de análise dos ácidos nucleicos surgiu a oportunidade de definir as espécies com
base nas semelhanças da totalidade do genoma (Kurtzman, 1998). Assim, têm sido
desenvolvidas modernas metodologias, baseadas em técnicas de biologia molecular, de modo
a simplificar a identificação, mais especificamente metodologias de análise de DNA, as quais
possuem a vantagem de serem independentes da expressão do genoma (Ness, 1993; cit. in
Baleiras-Couto et al., 1995; Kurtzman, 1998). Mais concretamente para leveduras enológicas,
métodos baseados na análise de ácidos nucleicos, como a análise de enzimas de restrição de
DNA genómico e DNA mitocondrial em campo pulsado, bem como métodos baseados na
reacção de PCR, forneceram melhorias na velocidade e resolução das suas determinações
taxonómicas (Yamamoto et al., 1991; Masneuf e Dubourdieu, 1994; Quesada e Cenis, 1995;
Baleiras-Couto et al., 1995, 1996a, 1996b; Constantí et al., 1997; Esteve-Zarzoso et al., 1999,
2001).
Uma das técnicas usadas na diferenciação de organismos é designada por RFLP,
(Restricton Fragment Length Polymorphism), e que, segundo Ferreira e Grattapaglia (1995), é
o polimorfismo no comprimento de fragmentos obtidos por corte da cadeia dupla de DNA.
Após a extracção de DNA dos indivíduos, este é tratado com enzimas de restrição, que
efectuam cortes num elevado número de locais (sítios de restrição), resultando uma enorme
quantidade de fragmentos de DNA. Em seguida estes fragmentos de tamanhos distintos são
separados por electroforese. Devido a um arrastamento contínuo promovido pelos fragmentos
no gel, não é possível visualizar diferenças, pelo que se efectua uma transferência, para uma
membrana colocada sobre o gel (Ferreira e Grattapaglia, 1995), e adiciona-se uma sonda
marcada de 0,5 a 2,0 kb que hibrida com os fragmentos homólogos existentes na membrana
(Southern, 1975; cit. in Neto, 1994). De seguida submete-se a membrana a um filme de raios
X (autoradiografia), ou outro tipo de revelação dependendo do marcador, o que permite
revelar as bandas constituintes dos marcadores RFLP. Assim, posições diferentes devem-se a
fragmentos de distintos tamanhos, o que permite a distinção de indivíduos (Ferreira e
Grattapaglia, 1995). Referindo diversos autores, Baleiras-Couto (1995) aponta para as grandes
desvantagens desta técnica, que são devido a ser bastante laboriosa, dispendiosa de tempo, e
assim como necessitar de elevadas quantidades de DNA ou RNA relativamente purificado, o
que faz desta técnica, pouco apropriada na rotina de identificação.
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Revisão Bibliográfica
A técnica de Reacção em Cadeia de Polimerase, PCR – Polymerase Chain Reaction,
trata-se de uma técnica poderosa, que envolve a síntese enzimática in vitro de milhões de
cópias de um segmento específico de DNA na presença de DNA polimerase. A reacção de
PCR baseia-se no emparelhamento e extensão enzimática de um par de oligonucleótidos
utilizados como iniciadores (primers), que delimitam a sequência da cadeia dupla de DNA
alvo da amplificação. Os primers são sintetizados artificialmente com o objectivo de serem
complementares com sequências específicas que flanqueiam a região alvo.
Um ciclo de PCR envolve três etapas – desnaturação, emparelhamento e extensão. Na
primeira etapa, a cadeia dupla de DNA alvo é desnaturada por aumento de temperatura,
seguindo-se a etapa de emparelhamento, na qual, mediante uma redução drástica de
temperatura, promove-se uma hibridação de DNA-DNA de cada primer com as sequências
complementares que rodeiam a região alvo. Segue-se a fase de extensão, na qual promove-se
um novo aumento de temperatura, para possibilitar que a enzima DNA polimerase realize a
extensão a partir de cada terminal 3’ dos primers. Por último, aumenta-se a temperatura e o
ciclo repete-se por algumas dezenas de vezes (Ferreira e Grattapaglia, 1995). O PCR e as
técnicas baseadas na amplificação de DNA são muito utilizadas, não somente por
necessitarem de pequenas quantidades de DNA, como por serem bastante rápidas e de fácil
execução (Baleiras-Couto, 1995).
A técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) consiste na criação de
padrões mediante a amplificação, por reacção PCR, de segmentos casuais de DNA com
primers únicos, ou sequências aleatórias de nucleótidos, sendo depois separados por
electroforese (Baleiras-Couto, 1995). Segundo diversos autores os primers possuem
sequências arbitrárias, contudo a sua amplificação tecnicamente não ocorre de forma
aleatória, mas sim em locais específicos do genoma. Desta forma, mediante a utilização desta
técnica, criam-se impressões digitais dos genótipos, simples e reprodutíveis, as quais
permitem a sua identificação (Ferreira e Grattapaglia, 1995). Em ensaios experimentais a
leveduras de contaminação, efectuados por Baleiras-Couto et al. (1995), as técnicas RAPD e
análise de perfis de restrição de rDNA provaram ser ferramentas poderosas na identificação
de leveduras, ao nível da espécie. Contudo os dados obtidos através de RAPD são algo
complexos, pelo que os autores aconselharam o seu tratamento através do método de análise
de componentes principais. Um dos problemas da análise de RAPD, é a amplificação, a qual
tem de ser efectuada sob condições muito restritas, pois é extremamente sensível a alterações
na temperatura de emparelhamento, que pode induzir uma variabilidade dos perfis de bandas
17
Revisão Bibliográfica
obtidos, e por conseguinte levar a se tratar de uma metodologia de muito difícil
reprodutibilidade (Quesada e Cenis, 1995; van der Vossen e Hofstra, 1996; Olive e Bean,
1999).
O MSP-PCR ou PCR fingerprinting, baseia-se também no PCR, e trata-se da mais
recente inovação das técnicas de análise de DNA. Consiste na amplificação de fragmentos
usando como primers oligonucleótidos com sequências de DNA repetitivas, também
designados por primers microsatélite. O PCR fingerprinting permite efectuar uma
discriminação ao nível da espécie e da estirpe, possui a vantagem de ser mais reprodutível que
o RAPD, devido ao facto da temperatura a que se efectua o emparelhamento das bases, ser
superior (van der Vossen e Hofstra, 1996). Esta técnica tem sido utilizada em diversas
investigações do genoma, Baleiras-Couto et al. (1996a) ao estudarem estirpes de
Saccharomyces cerevisiae, não conseguiram efectuar a discriminação ao nível da estirpe
mediante a utilização de uma só das técnicas usadas (RAPD, o PCR fingerprinting, e análise
de enzimas de restrição em rDNA amplificado: regiões ITS e NTS). Os autores referem por
isso, a necessidade de combinar os resultados de identificação obtidas por mais de uma
técnica analítica dos ácidos nucleicos. Uma vez que o RAPD e o PCR fingerprinting são
técnicas de identificação rápidas e de relativo fácil maneio, podem ser efectuados múltiplos
testes, que possibilitem a identificação ao nível da estirpe.
A comparação de RNA ribossómico (rRNA) e do seu DNA ribossómico (rDNA)
correspondente, tem sido aplicada a um nível extensivo nos últimos anos para estimar os
relacionamentos entre diversos organismos. O seu interesse provém de duas propriedades: 1)
dos ribossomas se encontrarem presentes em todos os organismos, e parecerem partilhar uma
origem de linha evolutiva comum; 2) e de ser consensual de que algumas sequências de
rRNA / rDNA se encontrarem suficientemente conservadas, e de serem homólogas entre
todos os organismos, servindo de ponto de referência para o alinhamento das regiões menos
conservadas, permitindo a avaliação de evolução (Kurtzman, 1994). Assim, é aceite como o
melhor foco de estudo para inferir as relações filogenéticas dos organismos, uma vez que a
variabilidade nele contida reflecte a divergência evolutiva da espécie (Vandamme et al.,
1996). Em seres eucariontes, o rRNA ocorre em diversas classes de tamanho: a grande
subunidade (25S-28S), a subunidade pequena (18S) e a subunidade 5,8S; para cada uma das
classes de tamanho de DNA ribossómico foi examinada a um nível filogenético a extensão da
informação presente (Kurtzman, 1994). O autor refere que para fungos bem como outros
18
Revisão Bibliográfica
organismos, foram fornecidos por White et al. (1990) e Kaltenboeck et al. (1992), protocolos
para a sequenciação de rDNA mediante a utilização de primers oligonucleótidos específicos e
sua amplificação através da reacção de PCR. A metodologia da sequenciação tem por base a
cópia de DNA in vitro pela DNA polimerase, e a inserção das quatro bases (dNTPs- A, G, T,
C). Acontece que juntamente com essas bases são adicionadas bases homólogas
didesoxiribonucleotidos trifosfato (ddNTP), as quais se ligam no local da base
correspondente. Os ddNTP actuam como terminais de transcrição, dado que não possuem o
local de ligação da base seguinte, e originam-se desta forma fragmentos de oligonucleótidos
com os mais diferentes tamanhos, em que a base terminal é a ddNTP, a qual pode estar
marcada com um fluoróforo específico e assim ser detectada e identificada por um
sequenciador automático de DNA, e a construção do mapa genético vai sendo transcrita
(Towner e Cockayne, 1993).
Fell (1993; cit. in Kurtzman, 1994) utilizou 3 primers numa técnica baseada no PCR,
para identificar leveduras. A mistura da reacção incluiu DNA genómico, dois primers
externos para a região D1/D2 da subunidade grande de rDNA, e um primer interno o qual
revelou ser específico para a espécie. Os primers externos permitiram a amplificação de uma
cadeia nucleotídica com 600 pb da região D1/D2, mas na presença do terceiro primer, o
produto da reacção resultou uma cadeia com um comprimento menor e facilmente detectável
numa corrida electroforética em gel de agarose. Constatou-se que em seres eucariontes esta
região apresentava uma elevada variação de espécie para espécie, tendo sido muito utilizada
para estudos taxonómicos de espécies de leveduras (Kurtzman, 1994; Kurtzman e Blanz,
1998; Stender et al., 2001).
Em 1997 Kurtzman e Robnett efectuaram um estudo filogenético exaustivo, com base
na análise de sequências parciais da região D1/D2 de rDNA da subunidade grande (26S), em
204 espécies de leveduras ascomicetas com bastante significado do ponto de vista clínico, das
quais 21 espécies revelaram ser sinónimas, nomeadamente as espécies Pichia mexicana e
Candida veronae revelaram possuir a mesma sequência nucleotídica. Em 1998, Kurtzman e
Robnett, empregando a mesma metodologia publicaram um estudo de aproximadamente 500
espécies de leveduras ascomicetas. Os autores compararam os resultados das classificações
filogenéticas atribuídas por James et al. (1997), baseados na análise de sequências de rRNA
18S efectuadas ao grupo de leveduras com afinidade ao género Saccharomyces. O estudo
incluiu todas as espécies conhecidas de leveduras ascomicetas, e a análise dos resultados
permitiu uma avaliação dos relacionamentos filogenéticos entre as espécies, com base nesta
metodologia foi possível diferenciar a generalidade das espécies em estudo.
19
Revisão Bibliográfica
Fell et al. (2000) efectuaram um estudo em leveduras basidiomicetas, no qual
empregaram análise da sequência nucleotídica de fragmentos amplificados da região D1/D2
da subunidade 26S, e regiões ITS1 e ITS2, foram focadas 337 estirpes representantes de 230
espécies pertencentes a 18 géneros anamórficos e 24 géneros telemórficos. Este estudo
revelou que a maioria das espécies podia ser identificada com base na análise de fragmentos
nucleotídicos da região D1/D2, embora fosse requerida a análise com base nas regiões ITS1 e
ITS2, para efectuar a distinção de espécies com um relacionamento muito próximo.
2.2.4 Análise de proteínas
A análise de perfis electroforéticos de proteínas é uma metodologia importante no
estudo da variabilidade genética. O princípio subjacente a esta metodologia é o de que a
função e estrutura das proteínas são determinadas pela sequência de aminoácidos (a qual
constitui a estrutura primária), os quais são codificados pelo DNA. Alterações na estrutura
primária vão influenciar a estrutura secundária e terciária da proteína, contribuindo para
diferenças nas suas propriedades físico-químicas, como a forma, a carga eléctrica, a
hidrofobicidade e ponto isoeléctrico, entre outras (Hames, 1990). Inserindo o conceito
introduzido por Phaff (1984; cit. in Duarte, 2000), o de que a diversificação genética é função
do tempo, ou seja que organismos que apresentem uma similitude elevada ao nível do
genoma, e por conseguinte uma elevada similitude ao nível macromolecular, partilham uma
linha evolutiva comum divergente há menor tempo. Acontecendo o oposto para organismos
que se tenham separado do mesmo tronco evolutivo à mais tempo, ou seja, que exibem
maiores diferenças ao nível do genótipo e do fenótipo, nomeadamente de proteínas. Ao
estudarem-se as sequências de aminoácidos de proteínas provenientes de diferentes
organismos pode-se verificar o número de semelhanças e dissemelhanças entre estes, e deste
modo inferir os seus relacionamentos filogenéticos.
Van Vuuren e van der Meer (1987) analisaram os perfis electroforéticos de proteínas
solúveis totais, de 29 estirpes de leveduras enológicas pertencentes ao género Saccharomyces,
identificadas por testes convencionais como S. cerevisiae, S. bayanus, S. uvarum e S.
carlsbergensis. Os autores constataram a proximidade de parentesco entre as estirpes e
verificaram uma incorrecta classificação para S. carlsbergensis e S. uvarum, uma vez que,
com base na análise de proteínas totais ambas as espécies apresentaram perfis idênticos aos de
20
Revisão Bibliográfica
S. cerevisiae. A análise de proteínas totais provou ser uma metodologia útil na caracterização
de espécies próximas filogeneticamente.
Vancanneyt et al. (1991) analisaram os perfis electroforéticos de proteína total em 112
estirpes de leveduras pertencentes a 20 géneros. No sentido de obterem perfis de bandas
reprodutíveis os autores efectuaram a extracção de proteína total sob condições
estandardizadas, durante a fase exponencial de crescimento das estirpes. A combinação desta
técnica com a análise numérica permitiu deduzir relacionamentos taxonómicos a nível
interespecífico das espécies estudadas.
Uma metodologia de análise de proteínas bastante utilizada como técnica de
delimitação de espécies de leveduras, é a determinação de perfis electroforéticos de
isoenzimas (Towner e Cockayne, 1993), e que será abordada de seguida.
2.2.4.1 Análise Isoenzimática
2.2.4.1.1 Isoenzimas
O termo isoenzima define um grupo de múltiplas formas moleculares da mesma
enzima. Estas formas possuem as mesmas funções catalíticas, mas sequências de aminoácidos
diferentes, podendo diferir também na sua estrutura secundária, terciária e quaternária. Os
mecanismos que induzem alterações na sequência de aminoácidos e assim da estrutura
primária da enzima são designados por genéticos, e ocorrem com a transcrição e tradução do
ADN codificante da enzima. Os mecanismos que introduzem alterações pós transcrição e
tradução da enzima são designados por epigenéticos. Nos mecanismos genéticos as
isoenzimas podem ser derivadas de: diferentes alelos de um mesmo locus; de genes
diferentes, os quais codificam proteínas independentes, as quais podem actuar em diferentes
compartimentos celulares; podem ser poliméricas com subunidades idênticas, codificadas por
um único locus; ou poliméricas com subunidades codificadas por mais do que um locus,
formando homopolímeros e/ou heteropolímeros ( (Acquaah, 1992).. Outra situação de
polimorfismo advém de erros no processo de transcrição, ao nível do RNA-transferência, ou
na tradução, RNA-síntese, (Eiras-Dias, 1994). Nos mecanismos epigenéticos pode-se induzir
igualmente o polimorfismo enzimático, mediante alterações da cadeia polipeptídica por
reacções de fosforilação, agregação, desaminação, acilação e deleções parciais de
21
Revisão Bibliográfica
oligopéptidos, os quais alteram assim a estrutura primária e deste modo as restantes estruturas
da enzima. Outro mecanismo epigenético trata-se da alteração da configuração estrutural das
proteínas no que respeita à sua estrutura secundária e terciária, resultando em isoenzimas
conformacionais (Selander et al., 1986; Acquaah, 1992; Bonde et al., 1993; Morris et al.,
1993).
2.2.4.1.2 Técnica de electroforese
O nome electroforese tem origem do Grego, e designa o transporte através da
electricidade. As primeiras electroforeses com proteínas solúveis foram efectuadas nos anos
que precederam a segunda Guerra Mundial (Pasteur et al., 1987). Nos últimos 20-30 anos o
desenvolvimento de técnicas baseadas na electroforese de proteínas, como é o caso das
isoenzimas, vieram a constituir uma metodologia muito importante na análise da variabilidade
genética, visto que, situam-se entre os métodos fenotípicos que maior expressão pode inferir
do genoma (Sampaio, 1998)
As isoenzimas, sob a acção de um campo eléctrico, migram a uma velocidade
dependente do seu tamanho, forma e carga da proteína. Nesta conjectura pode ser introduzido
o conceito de densidade de carga eléctrica que corresponde à carga eléctrica por unidade de
massa ou tamanho. No caso das isoenzimas de diferentes cargas e tamanhos, se estas forem
sujeitas a electroforese num meio suporte com propriedades de crivagem, as que possuírem
maior densidade de carga eléctrica, possuem velocidades de migração superiores às de menor
densidade de carga (Hames, 1990; Acquaah, 1992; Towner e Cockayne, 1993). São as
mobilidades relativas de cada complexo isoenzimático que são utilizadas na caracterização de
organismos, obtendo-se perfis electroforéticos de isoenzimas (Selander et al., 1986).
O dispositivo de electroforese é constituído por um suporte de electroforese, no qual
são colocadas as amostras, e nas duas extremidades opostas do gel são colocadas soluções de
tampão de electroforese, as quais banham os eléctrodos (Pasteur et al., 1987).
Na escolha dos suportes empregues na electroforese o investigador tem que ter em
linha de conta factores como os custos, a duração da electroforese, a facilidade de maneio, e
para o caso do gel de amido, a possibilidade de ser cortado em fatias e permitir a revelação de
múltiplos complexos isoenzimáticos, com uma economia de mão-de-obra (Pasteur et al.,
1987; Acquaah, 1992).
22
Revisão Bibliográfica
A matriz do gel de poliacrilamida consiste numa mistura de acrilamida e de bis-
acrilamida, a qual cria uma malha tridimensional. A solução de acrilamida é polimerizada
mediante a adição de um catalisador, e as propriedades do gel de resolução são determinadas
pela concentração total de acrilamida e da quantidade relativa de bis-acrilamida (Towner e
Cockayne, 1993). Com concentrações superiores de acrilamida, obtêm-se menores
porosidades no gel, e as proteínas de cadeia longa irão sofrer um efeito de “crivo molecular”,
o que permite intervir no processo de electroforese, em relação à migração das proteínas e ao
tamanho dos poros (Pasteur et al., 1987). As vantagens da utilização da acrilamida, consiste
em ser quimicamente inerte, e estável a uma gama elevada de pH, temperaturas, e forças
iónicas, não ser adsorvente, ser transparente e finalmente adequar-se melhor ao
fraccionamento de tamanhos de proteínas, uma vez que os geis de poliacrilamida possuem
uma elevada gama de porosidades, o que não sucede com os de amido (Hames, 1990;
Acquaah, 1992).
Segundo Selander et al. (1986), têm sido realizados diversos estudos, que
demonstraram a sensibilidade da electroforese, a qual permite a detecção de uma grande
proporção de substituições de aminoácidos nas cadeias proteícas (80 a 90 %). Contudo, nem
todas estas substituições alteram a carga eléctrica global da isoenzima, as quais devido a isso
não conseguem ser diferenciadas por electroforese (Bonde et al., 1993).
Neste trabalho foi utilizada para a separação das proteínas a electroforese de gel de
poliacrilamida em condições nativas (PAGE-nativa), a qual permite a separação de proteínas
em função simultaneamente do seu peso molecular e da sua carga, ou seja, que a sua
separação é efectuada mediante a densidade de carga eléctrica. (Hames, 1990).
A análise de perfis electroforéticos de isoenzimas, tem por base a detecção de
diferenças entre as sequências de aminoácidos encontradas em enzimas de diferentes
organismos, as quais se tratam de um reflexo da sua divergência genética. As substituições de
aminoácidos podem ser detectadas através das extensões das suas migrações electroforéticas,
visualizadas por diferentes perfis de bandas, também designados zimogramas (Yamazaki et
al., 1998). Esta metodologia tem sido aplicada no estudo dos fluxos génicos e na
determinação da variabilidade genética de populações nos seus habitats naturais, no
esclarecimento de relações taxonómicas de leveduras bem como noutros grupos de
organismos (Kreger-van Rij, 1984; Acquaah, 1992; Ferreira e Grattapaglia, 1995). Essa
técnica tem permitido a delimitação de espécies de leveduras, fazendo mesmo parte da
descrição formal de algumas delas, o estudo de populações, designadamente em problemas
23
Revisão Bibliográfica
epidemiológicos e ainda o estabelecimento de relações anamorfo/ teleomorfo, em géneros tão
diversos como Saccharomyces, Pichia, Dekkera, Kluyveromyces e Candida (Yamazaki e
Komagata, 1982; Yamazaki et al., 1983; Sidenberg e Lachance, 1983; Holzschu et al., 1985;
Smith et al., 1990; Arnaviellhe et al., 1996; Naumov et al., 1997; Duarte et al., 1999; Duarte,
2000; Sampaio et al., 2001).
Subden et al. (1982) analisaram a variabilidade genética de 18 estirpes de leveduras
usadas em vinificação, por perfis electroforéticos de cinco complexos enzimáticos. Obtiveram
padrões distintos para os cinco complexos enzimáticos estudados, e que permitiram a sua
diferenciação.
Yamazaki et al. (1983), analisaram os perfis electroforéticos de 10 complexos
enzimáticos em 36 estirpes do género Saccharomyces, das quais 13 estirpes de S. cerevisiae, 3
estirpes de S. bayanus, 3 estirpes de S. uvarum, 2 estirpes de S. fermentati, 2 estirpes de S.
baillii, 2 estirpes de S. rouxii, e uma estirpe de cada uma das espécies – S. chevalieri, S.
delbrueckii, S. diastaticus, S. exiguus, S. florentinus, S. italicus, S. rosei, S. saitoanus, S.
telluris, S. bisporus e S. unisporus. A análise numérica dos perfis obtidos de todos os
complexos enzimáticos estudados revelou algum polimorfismo isoenzimático para as estirpes
do grupo Saccharomyces sensu stricto (van der Walt), as quais se tratavam das estirpes das
espécies S. cerevisiae, S. diastaticus, S. italicus, S. chevalieri, S. bayanus e duas das estirpes
S. uvarum. A análise comprovou contudo que as espécies referidas eram sinónimos,
comprovando que o grupo Saccharomyces sensu stricto era constituído por populações ou
variantes fisiológicas da mesma espécie (Barnett et al., 1979; cit. in Yamazaki et al., 1983).
Tal sucedeu de igual modo para as estirpes das espécies S. delbrueckii, S. fermentati, S. rosei
e S. saitoanus, as quais foram, posteriormente, classificadas como Torulaspora delbrueckii.
Os autores obtiveram a diferenciação das restantes estirpes do género Saccharomyces (S.
exiguus, S. telluris e S. unisporus), bem como das estirpes das espécies S. baillii, S. bisporus,
S. florentinus e S. rouxii, que foram colocadas no género Zygosaccharomyces. Obteve-se uma
divergência para uma estirpe de S. uvarum, a qual não revelou possuir relacionamentos com
nenhuma das estirpes estudadas.
Poncet et al. (1992) estudaram perfis electroforéticos de onze sistemas enzimáticos em
12 estirpes de Saccharomyces cerevisiae usadas em vinificação. Os autores verificaram a
existência de um polimorfismo evidente para a maioria dos sistemas enzimáticos estudados,
contudo obtiveram perfis isoenzimáticos distintos correspondentes a cada estirpe. A análise
numérica dos resultados permitiu concluir que todas as estirpes estudadas tratavam-se de
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Revisão Bibliográfica
variantes fisiológicas de um mesmo taxon. Foi verificada uma heterogeneidade de um igual
modo, por Lewicka et al. (1995), no grupo Saccharomyces sensu strico, ao investigarem com
base nos perfis electroforéticos, em gel de amido, de sete sistemas enzimáticos, os
relacionamentos entre 52 estirpes pertencentes ao género Saccharomyces, das quais 50
pertencentes ao grupo Saccharomyces sensu strico, nomeadamente as espécies S. cerevisiae,
S. pastorianus, S. bayanus e S. paradoxus. A análise dos resultados permitiu inferir que o
grupo Saccharomyces sensu stricto era distinto das espécies S. kluyveri e S. servazii. Duarte et
al. (1999) obtiveram alguma heterogeneidade ao analisarem os perfis electroforéticos de
quatro complexos enzimáticos (EST, LDH, G6PD e ACP) de 35 estirpes (S. cerevisiae, S.
bayanus, S. pastorianus e S. paradoxus). Apesar de algum polimorfismo foi verificada a
formação de grupos correspondentes às quatro espécies, os quais se apresentavam claramente
separados, e verificou uma divergência superior entre o agrupamento de S. paradoxus e S.
cerevisiae, contrariamente a outros estudos neste grupo com metodologias genéticas, como a
sequenciação de rDNA. Assim confirmou-se a importância da análise de perfis
electroforéticos de isoenzimas na classificação, identificação, bem como na clarificação dos
relacionamentos taxonómicos entre as leveduras, nomeadamente para o género
Saccharomyces e o grupo Saccharomyces sensu stricto. Esta revelou também possuir uma
correlação próxima com a reassociação DNA-DNA (Yamazaki et al., 1983, 1998; Poncet et
al., 1992).
Num estudo taxonómico em populações do género Kluyveromyces (K. lactis, K.
marxianus, K. thermotolerans, K. waltii), Sidenberg e Lachance (1986), aplicaram a análise
de perfis isoenzimáticos para discriminar os diversos graus de variabilidade intraspecífica, e
determinar os seus relacionamentos, com base em cinco sistemas isoenzimáticos. Em geral,
exceptuando algumas estirpes discrepantes, que se verificou serem identificações incorrectas,
os resultados conduziram à formação de agrupamentos correspondentes às diferentes espécies
em estudo.
Smith et al. (1990) estudaram a variabilidade entre os géneros Dekkera,
Brettanomyces e Eeniella. Para tal, analisaram os perfis isoenzimáticos de cinco enzimas, de
39 estirpes das espécies Dekkera anomala, D. bruxellensis, D. abstinens, e dos seus estados
anamorfos Brettanomyces anomalus, B. bruxellensis e B. intermedia, assim como B.
claussenii, B. custersianus, B. custersii, B. intermedius, B. lambicus, B. naardenensis e
Eeniella nana. A análise numérica dos perfis isoenzimáticos obtidos, conjuntamente com
25
Revisão Bibliográfica
reassociações de DNA, permitiu a revisão da delimitação das espécies e o estabelecimento das
relações entre estados anamorfo/ telemorfo e entre os 3 géneros.
Muitos autores referem que o polimorfismo enzimático induzido por mecanismos
epigenéticos, se trata de uma fonte de erro na análise da variabilidade genética com a análise
de perfis electroforéticos de isoenzimas (Selander, 1986). Para evitar fontes de erro adicionais
deve existir uma preocupação em estandardizar as condições de crescimento dos organismos
em estudo (Towner e Cockayne, 1993). Santos et al. (1999), efectuaram o estudo da
estabilidade dos perfis isoenzimáticos, tendo para tal analisado os perfis electroforéticos de
cinco sistemas enzimáticos, em estirpes de diferentes espécies: Saccharomyces cerevisiae,
Torulaspora delbrueckii, Pichia anomala, Schizosaccharomyces pombe e Rhodotorula
mucilaginosa, foram também consideradas diferentes fases de crescimento celular (fase
exponencial e estacionária), em meio sintético rico e mosto de uva corrigido. Verificaram que
as condições de crescimento influenciaram de modo diferente os perfis electroforéticos de
estirpes diferentes, tendo sido a estirpe de Schizosaccharomyces pombe a mais influenciada.
A análise da globalidade dos resultados revelou que os sistemas enzimáticos também eram
afectados de modo desigual (ADH, foi mais estável e LDH mais influenciada), e que dentro
das mesmas condições de crescimento os perfis mostraram-se reprodutíveis. A análise
numérica dos resultados mostrou uma elevada semelhança entre os perfis obtidos para cada
estirpe nas diferentes condições de crescimentos celular. Os autores frisam a necessidade de
durante a análise dos perfis de bandas obtidos, de se considerar somente as bandas principais
(as quais estão constantemente presentes), e não considerar as bandas secundárias para a
diferenciação das estirpes.
2.2.4.1.3 Vantagens da análise isoenzimática
Uma das vantagens da utilização desta metodologia é que a extensão da resolução
genética fornecida, tem tido um grande paralelismo com identificações efectuadas por
métodos de análise de referência, como a reassociação de DNA-DNA; conseguindo mesmo a
distinção de espécies com relacionamentos muito próximos em termos da sua filogenia. Por
isso, mesmo nos nossos dias, com métodos de análise de ácidos nucleicos que envolvam PCR
e primers específicos de espécies de DNA, a análise isoenzimática continua a ser muito
empregue na identificação (Ferreira e Grattapaglia, 1995). Esta trata-se de uma metodologia
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Revisão Bibliográfica
com um poder de resolução semelhante ao obtido por outras metodologias, mas a qual é muito
menos dispendiosa, pois envolve equipamentos de baixo custo, reagentes baratos quando
comparados com os kits de reagentes e primers usados na reacção PCR, e é fácil tecnicamente
(Bonde et al., 1993; Ferreira e Grattapaglia, 1995; Yamazaki et al., 1998). Esta metodologia
pode ainda ser automatizada na análise electroforética bem como por software de análise dos
perfis de bandas, e constituição de bases de dados, o que possibilita um incremento na rapidez
de identificação
2.2.4.1.4 Desvantagens da análise isoenzimática
A análise isoenzimática trata-se de um método fenotípico, o qual infere o genoma
mediante o polimorfismo isoenzimático, revelado pelas diferentes mobilidades
electroforéticas das bandas de actividade enzimática, as quais formam perfis de bandas
isoenzimáticas designados por zimogramas. Como tal, esta metodologia estima a
variabilidade genética de apenas a fracção do DNA codificante da enzima, a qual trata-se de
uma pequena parte, incorrendo assim uma subestima das divergências genéticas ocorrentes
entre os organismos focados no estudo com esta metodologia. Uma das fontes de erro,
relaciona-se com os mecanismos responsáveis pela ocorrência de isoenzimas após a sua
transcrição e tradução, designados por mecanismos epigenéticos, que podem alterar as
estruturas secundárias e terciárias, não correspondendo assim a alterações de estrutura
primária, a qual é codificada pelo genoma. Outro cuidado especial que deve advir na
utilização desta técnica, deve ser as condições de crescimento dos organismos em estudo, as
quais devem ser optimizadas e bem controladas, pois afectam a actividade e quantidade das
enzimas detectadas (Towner e Cockayne, 1993). Outra limitação apontada para esta
metodologia quando comparada com técnicas imunológicas ou metodologias de análise de
ácidos nucleicos baseadas em reacções de PCR, trata-se de necessitar uma grande quantidade
de biomassa (Doebbeling et al., 1993; Bonde et al., 1993), bem como de um número elevado
de soluções que têm de ser preparadas diariamente (Pasteur et al., 1987; Acquaah, 1992).
27
Revisão Bibliográfica
2.2.4.1.5 Sistemas enzimáticos em estudo
Após o final da electroforese, para que as proteínas possam ser visualizadas, é
necessário recorrerem-se a procedimentos de coloração histoquímica específica para detectar
a presença das enzimas, e assim obter os perfis das bandas de actividade enzimática. Através
destes procedimentos, as enzimas catalisam reacções específicas que originam compostos
corados que permitem a sua visualização no gel.
Quando os compostos da solução de revelação de actividade enzimática (substrato,
coenzimas, iões, e outros) entram em contacto com as isoenzimas estas catalisam uma reacção
que origina um produto corado que precipita no local em que se posiciona a isoenzima,
impedindo assim a difusão da banda no gel (Pasteur et al., 1987). Para a revelação de enzimas
como as fosfatases e a maioria das esterases são utilizados derivados de -naftilo; como
resultado da actividade hidrolítica liberta-se o -naftol, o qual combina-se com compostos
diazo (Fast Garnet GBC, Fast Blue RR), e formando deste modo precipitados corados. A
maioria das desidrogenases catalisa a transferência de um átomo de hidrogénio do seu
substrato para uma coenzima (NAD+ ou NADP+), este átomo, conforme se pode visualizar no
esquema presente na figura 2.1, pode ser transferido por uma reacção em cadeia, mediada
pelo PMS, na qual o receptor final trata-se de um sal de tetrazólio, como o Nitro Blue
Tetrazolium (NBT), o qual dá assim origem a um precipitado de cor azul – o formazano
(Pasteur et al., 1987).
Substrato Produto
NAD+ ou NADP+ NADH ou NADPH
PMSH PMS
NBT NBTH= Formazano
Figura 2.1 – Reacção de coloração por procedimentos histoquímicos para a maioria das desidrogenases
(adaptado Pasteur et al., 1987)
Os complexos isoenzimáticos em estudo neste trabalho foram esterase (EST), lactato
desidrogenase (LDH), álcool desidrogenase (ADH), fosfatase ácida (ACP) e glucose-6-fosfato
desidrogenase (G6PD), e encontram-se abaixo indicados na tabela.2.1.
28
Revisão Bibliográfica
Tabela 2.1 – Sistemas enzimáticos em estudo (adaptado de Pasteur et al., 1987; Acquaah, 1992).
Enzimas Abreviatura Número E.C.1) Classe
Esterase EST E.C. 3.1.1.1 hidrolases
Lactato desidrogenase LDH E.C. 1.1.1.27 oxidoreductases
Álcool desidrogenase ADH E.C. 1.1.1.1 oxidoreductases
Fosfatase ácida ACP E.C. 3.1.3.2 hidrolases
Glucose-6-fosfato desidrogenase G6PD E.C. 1.1.1.49 oxidoreductases
1) Número da Comissão Internacional de Enzimas
As esterases pertencem à classe das hidrolases, e catalisam a hidrólise de ésteres
carboxílicos levando à formação de alcoóis e ácidos gordos respectivos (Pasteur et al., 1987;
Acquaah, 1992).
A lactato desidrogenase pertence à classe das oxidoredutases, subclasse das
desidrogenases, e está envolvida na via glicolítica, catalisa a oxidação do lactato em piruvato,
com redução de NAD+ a NADH (Acquaah, 1992).
A álcool desidrogenase pertence à classe das oxidoreductases, subclasse das
desidrogenases, e catalisa a oxidação de etanol a acetaldeído na presença de NAD+, o qual se
reduz a NADH (Pasteur et al., 1987). Em Saccharomyces cerevisiae a ADH possui quatro
isoenzimas, ADH I, II, III e IV (Lutsdorf e Megnet, 1968; Ciriacy, 1975; Paquin e
Williamson, 1986; Walton et al., 1986; cit. in Bisson, 1993). ADH I, é citoplasmática e está
envolvida na produção de etanol mediante a fermentação anaeróbica da glucose. ADH II
encontra-se igualmente no citoplasma, é reprimida por elevadas concentrações de glucose e
está envolvida no consumo do etanol, contudo acredita-se que em certas circunstâncias, pode
substituir a ADH I e desempenhar um papel fermentativo. ADH III trata-se de uma enzima
mitocondrial, a qual é igualmente reprimida pela glucose e possui actividade durante o
crescimento em etanol (Gancedo e Serrano, 1989; Bisson, 1993). A sobreexpressão de ADH
III não compensa as perdas de ADH I e II, para o crescimento fermentativo (Blumberg et al.,
1987; cit. in Bisson, 1993). Mais recentemente foi descoberta uma nova álcool desidrogenase,
ADH IV, a qual, quando sobreexprimida, confere resistência à antimicina A, suprimindo a
perda de ADH I em condições fermentativas (Paquin e Williamson, 1986; Walton et al., 1986,
cit. in Bisson, 1993).
29
Revisão Bibliográfica
Segundo Gancedo e Serrano (1989) uma taxa deficitária de actividade da ADH
promove uma sobreprodução de glicerol, os autores verificaram esse facto numa estirpe de
Torulopsis magnoliae, a qual convertia 40% dos açúcares em glicerol. Llaguno et al. (1970)
num estudo às leveduras formadoras de véu à superfície do vinho xerez, constataram que a
actividade de ADH aumentava com o aumento da concentração de etanol.
As fosfatases ácidas pertencem à classe das hidrolases, englobam um grupo não
específico de fosfo-hidrolases que têm actividade a baixo pH (Jaaska, 1983; cit. in Acquaah,
1992), promovem a hidrólise de monoésteres ortofosfóricos, com a produção do álcool
respectivo e do ácido fosfórico (Pasteur, et al., 1987).
A glucose-6-fosfato desidrogenase pertence à classe das oxidoreductases, subclasse
das desidrogenases. Trata-se da primeira enzima interveniente na etapa oxidativa do ciclo das
pentoses-fosfato, e catalisa a oxidação de D-glucose-6-fosfato a 6-fosfogluconolactona, com
formação de NADPH (Gancedo e Serrano, 1989; Acquaah, 1992).
30
Revisão Bibliográfica
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Estirpes de leveduras em estudo
As estirpes de leveduras utilizadas neste estudo são provenientes da Colecção
Portuguesa de Culturas de Leveduras, Universidade Nova de Lisboa e do Centraalbureau voor
Schimmelcultures, Delft, Holanda.
Foram estudadas 32 estirpes de leveduras pertencentes a 19 espécies de 12 géneros. Na
tabela seguinte (tabela 3.1) apresentam-se as estirpes, a sua classificação original, o número
de diversas colecções de culturas e a sua proveniência.
Tabela 3.1 – Estirpes de leveduras em estudo no presente trabalho
EspécieEpíteto original
Designação das estirpesOrigem do isolamento
Nº EVN Nº PYCC Nº CBS
Candida cantarellii Torulopsis cantarellii T 365 T 1) 3073 T 4878 T Mosto de uva
Torulopsis vinacea 3661) 3863 5383 Mosto de uvaCandida stellata
Saccharomyces stellatus T 387 T 2) 157 T Uvas Saccharomyces bacillaris NT 3671) 3044 843 Uvas
Candida vanderwaltiiTorulopsis vanderwaltii T 368 T 1) 3671 T 5524 T Equipamento de adega
Pichia mexicanaCandida veronae T 369 T 1) 3664 T 5815 T Mosto de uva
Pichia fluxuum Mycoderma vini NT 370 NT 1) 2597 NT 639 NT Vinho com azedia
Saccharomyces mycoderma 3711) 3339 633 -----Kluyveromyces thermotoleransZygosaccharomyces thermotolerans T 372 T 1) 4135 T 6340 T Conserva de ameixa var. mirabelle
Saccharomyces veronae 3731) 2908 2917 Drosophila Kluyveromyces thermotolerans 3741) 4675 Solo
Metschnikowia pulcherrimaMetschnikowia pulcherrima T 375 T 1) 4830 T 5833 T Uvas de Vitis labrusca
Asporomyces uvae 3761) 2726 2245 UvasCandida pulcherrima 3771) 3018 Superfície de uma alga (M. pyrifera)
Pichia carsoniiPichia carsonii T 378 T 1) 2757 T 2285 T Seiva de Carvalho preto
Debaryomyces vini T 3791) 3799 810 Sedimento de vinho engarrafado
Pichia vini T 3801) 3800 5254 Água de azeitonasSaccharomyces exiguus
Saccharomyces exiguus NT 381 NT 1) 2543 NT 379 NT -----
Torula holmii NT 3821) 2544 135 ManteigaTorulopsis holmii 3831) 3179 2671 Saliva humana
31
Revisão Bibliográfica
Tabela 3.1 (continuação)
EspécieEpíteto original
Designação das estirpesOrigem do isolamento
Nº EVN Nº PYCC Nº CBS
Wickerhamiella domercqiae Torulopsis domercqiae T 384 T 1) 3067 T 4351 T Depósito de vinho
Torulopsis saccharum T 3851) 3203 4733 Água de lavagem de cana de açúcarLodderomyces elongisporus
Saccharomyces elongisporus T 386 T 1) 4136 T 2605 T Sumo de laranja concentradoDebaryomyces hansenii var. fabryii
Debaryomyces fabryii T 388 T 2) 789 T Micose interdigitalDekkera naardenensis
Dekkera naardenensis T 389 T 2) 6042 T LimonadaHanseniaspora guilliermondii
Kloeckera apis 3902) 2591 Filo-traqueia de abelhaHanseniaspora occidentalis
Pseudosaccharomyces javanicus T 3912) 282 SoloHanseniaspora osmophila
Pseudosaccharomyces corticis T 3922) 106 Casca de árvoreHanseniaspora uvarum
Kloeckeraspora uvarum T 394 T 2) 314 T Uva muscatel
Pseudosaccharomyces apiculatus T 3932) 104 -----Saccharomycodes ludwigii
Saccharomycodes ludwigii T 395 T 2) 821 T -----Schizosaccharomyces pombe
Schizosaccharomyces pombe T 396 T 2) 356 T -----T – estirpe tipoNT – estirpe neotipoEVN, Colecção de Microrganismos da Estação Vitivinícola Nacional, Dois Portos, Portugal.PYCC, Portuguese Yeast Culture Collection, Univ. Nova de Lisboa, Mte. Caparica, Portugal.CBS, Centraalbureau voor Schimmelcultures, Delft, Holanda.1) Proveniente da PYCC2) Proveniente da CBS
3.1.1 Manutenção das leveduras
As estirpes de leveduras foram mantidas à temperatura ambiente, em tubos com meio
sólido inclinado YEPD [extracto de levedura 0,5 % (p/v); peptona 1,0 % (p/v); glucose 2,0 %
(p/v); adicionado de 2,0 % (p/v), de agar].
32
Revisão Bibliográfica
3.2 Análise Isoenzimática
3.2.1 Preparação do extracto proteíco
A preparação do extracto proteíco, está representada no esquema seguinte presente na
figura 3.1, encontrando-se mais pormenorizadamente descrita nos pontos 3.2.1.1 e 3.2.1.2.
Figura 3.1 – Representação esquemática da preparação do extracto proteico.
33
Centrifugação (4ºC; 7000g; 5') Lavagem (2 x) (Tris-HCl, pH=7; 4ºC)
Cultura(YEPD, 25ºC, 170 r.p.m.)
Cultura(YEPD, 25ºC, 170 r.p.m.)
CélulasCélulas
Armazenamento Congelação (-80ºC)
Armazenamento Congelação (-80ºC)
Congelação (-20ºC)
Centrifugação (4ºC; 14000 g; 30')
Extracto proteíco(Sobrenadante)
Extracto proteíco(Sobrenadante)
Rebentamento (Tris-HCl, pH 6,8; 4ºC;
Esferas de vidro 0,5 mm ;Bead-Beater 5/ 7 min.)
Rebentamento (Tris-HCl, pH 6,8; 4ºC;
Esferas de vidro 0,5 mm ;Bead-Beater 5/ 7 min.)
Revisão Bibliográfica
3.2.1.1 Cultura e recolha das células de leveduras em meio
YEPD
As células de leveduras foram cultivadas em balões Erlenmeyer de 250 ml, com
aproximadamente 100 ml de meio líquido YEPD, a uma temperatura de 25 ºC (estufa Aralab
4500 Fitoclima) e uma agitação orbital a 170 r.p.m. (Aralab B 300 E), até atingirem uma
densidade óptica (D.O.) de 10, a um comprimento de onda de 640 nm. Atingida a D.O.
pretendida, efectuava-se uma primeira centrifugação para recolher as células, em copos de
250 ml, durante 5 min. a 7000 g, a 4ºC (centrífuga Sorvall RC-5B). Seguiu-se a operação de
lavagem das células, na qual eram adicionados 20 ml de solução Tris-HCl (3,2 mM; pH 7,0),
e nova centrifugação a 7000g, durante 5 min., a 4ºC. A operação de lavagem foi efectuada
duas vezes, e o depósito de células dividido por dois eppendorfs após o qual sofreu uma
centrifugação final (7000 g; 5'), foi-lhes retirado o sobrenadante, e as células foram
conservadas a –20º C até sua posterior utilização (Duarte, 2000).
3.2.1.2 Obtenção do extracto proteíco
As amostras que se encontravam conservadas a –20º C, foram retiradas e colocadas no
gelo para descongelação. Prosseguiu-se com a adição de esferas de vidro (1,2 g; 0,5 mm ∅), e
de tampão de extracção (1 ml de Tris-HCl 0,06 M; pH 6,8). Mediante a utilização de um
homogeneizador celular (Mini Beadbeater- Biospel Products), promoveu-se a lise das células.
O Mini Beadbeater foi programado para uma agitação de 30 segundos a 5000 r.p.m.,
espaçados por 4 minutos, nos quais as amostras permaneceram no gelo, de forma a baixar a
temperatura que se eleva durante a agitação. Repetiu-se este procedimento durante dois
minutos, seguido de uma observação ao microscópio óptico. Após ter sido determinado, por
intermédio de uma visualização ao microscópio óptico, que aproximadamente cerca de 70 %
das células rebentaram, terminou-se este procedimento, assim como no caso em que findados
os 7 minutos de agitação no homogeneizador celular, não foi atingida a percentagem
designada.
A suspensão anterior foi centrifugada (14 000 g, 10'), a 4 ºC, para se efectuar uma
separação das células inteiras, e outros componentes não solúveis. Foi transferido o líquido
sobrenadante para novo tubo eppendorf, sofreu uma centrifugação final (14 000 g, 20'), a 4ºC,
34
Revisão Bibliográfica
na qual foi obtido o extracto utilizado na análise isoenzimática. Dividiu-se o sobrenadante do
extracto proteíco em alíquotas de 75 l, as quais foram conservadas a -80 ºC para posterior
análise isoenzimática (Duarte, 2000).
3.2.2 Análise electroforética das isoenzimas
3.2.2.1 Sistema de electroforese
Para a análise isoenzimática foi utilizada a electroforese em suporte vertical (sistema
Mighty Small II, SE250, da Hoefer/ Pharmacia), acoplado a um sistema de refrigeração
(Hoefer RCB 300), com geis de poliacrilamida homogéneos (87 cm; 0,75 cm de espessura)
em condições PAGE nativa, no qual se efectuou uma separação das proteínas em função do
seu tamanho e da sua carga, deste modo as moléculas de proteína apresentam diferentes
mobilidades mediante a sua relação peso molecular/ carga eléctrica, sendo deste modo
diferenciadas.
Segundo Hames (1990), os geis de poliacrilamida são adequados à análise de
proteínas, por possuírem porosidades na mesma ordem de grandeza das moléculas de
proteínas. Outra das vantagens na sua utilização trata-se de ser um polímero sintético, que
pode ser preparado a partir de reagentes de elevada pureza química. Estes geis são inertes,
possuem um elevado campo de actividade de temperaturas e pH.
Utilizou-se um sistema descontínuo de tampões, descritos no Anexo I, e composto por
gel de separação e gel de concentração (ver figura 3.2).
- Depósito do tampão superior
- Gel de concentração
- Gel de separação
- Depósito do tampão inferior
Figura 3.2 – Sistema descontínuo de uma dimensão (Hames, 1990)
35
Revisão Bibliográfica
3.2.2.2 Preparação do gel suporte de poliacrilamida
A preparação do suporte gel poliacrilamida iniciou-se com a preparação do gel de
separação, sendo a última solução a adicionar o TEMED, o qual segundo Hames (1990),
catalisa a libertação de radicais livres do persulfato de amónio, os quais iniciam a reacção de
polimerização da acrilamida e bisacrilamida.
O sistema era composto por um molde no qual se verteu o gel de separação,
adicionou-se água ultrapura, de modo a cobrir todo o gel, para impedir deste modo o contacto
do gel com o oxigénio do ar, e permaneceu a polimerizar durante uma hora. Após a reacção
de polimerização estar concluída, iniciou-se a preparação do gel concentrador, o qual foi
vertido no molde, fixando-se em seguida o pente (para formação dos poços, nos quais foram
introduzidas as amostras). Esperou-se a conclusão da reacção de polimerização (o tempo de
polimerização é idêntico ao do gel de separação) e retira-se o pente (com cuidado para não
deformar os poços).
Tabela 3.2 – Preparação do gel suporte de poliacrilamida, condições PAGE-nativa (Hames,
1990)
Gel concentrador Gel separador
Solução “stock “ 2,5 % 8,0 % 7,5 %
Acrilamida 30% (p/v)-bisacrilamida 0,8% (p/v) 0,5 ml 3,2 ml 3 ml
Tris-HCl 0,5 M (pH 6,8) 1,0 ml --- ---
Tris-HCl 3,0 M (pH 8,8) --- 1,5 ml 1,5 ml
Água ultrapura 2,3 ml 6,7 ml 6,9 ml
TEMED 6 μl 8 μl 8 μl
Persulfato de amónio 1,5 % (p/v) 1 0,2 ml 0,6 ml 0,6 ml
1 A solução, devido a ser muito instável, tem que ser preparada imediatamente antes da sua utilização.
A concentração de 8% do gel separador utiliza-se somente para a análise da esterase e é usada a
concentração de 7,5 % para os restantes sistemas enzimáticos.
A água ultrapura adicionada, assim como todas as restantes soluções adicionadas, têm que estar à
temperatura de 4º C.
36
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Revisão Bibliográfica
3.2.2.3 Preparação das amostras para electroforese
As amostras dos extractos proteícos foram retiradas da arca congeladora, a –80ºC, e
colocadas no gelo com alguma antecedência. A cada tubo eppendorf (75 μl de extracto
proteíco), foram adicionados 15 μl de uma solução tampão de aplicação [Glicerol 50 % (v/v);
azul de bromofenol 0,05 % (p/v)], a qual foi misturada por agitação num agitador tipo vortex.
A introdução das amostras dos extractos proteícos obedeceu à disposição apresentada
na figura 3.3, tendo cada gel capacidade para 15 amostras, sendo 12 amostras extractos
proteícos das estirpes em estudo e 3 amostras de extractos proteícos da estirpe utilizada como
padrão.
Figura 3.3 – Representação da distribuição das amostras pelos poços do gel de poliacrilamida
Poços 1-2; 4-7; 9-12;14-15: Amostras extracto proteíco, das estirpes em estudo
Poços 3; 8; 13: Amostras extracto proteíco, da estirpe padrão (PYCC 4072)
Inicialmente efectuou-se a adição da solução tampão de electroforese do eléctrodo
superior (Tris-Glicina-citrato, pH 8,2; excepto para as fosfatases ácidas em que a solução
tampão utilizada foi Tris-Glicina-HCl, pH 8,2). De seguida foram aplicados 7,5 μl de extracto
proteíco com tampão de aplicação (5 μl para G6PD) em cada poço do gel (seringa de 25 μl,
Gastigh 1072, Hamilton). E por último adicionou-se a solução tampão do eléctrodo inferior
(Tris-Glicina-HCl, pH 8,3).
3.2.2.4 Electroforese em gel de poliacrilamida (PAGE-nativa)
Ligou-se o banho termostatizado cerca de 30 min. antes de se dar início à electroforese
para estabilização da temperatura e de modo a que a electroforese decorresse à temperatura
controlada de 4º C. Seguidamente iniciou-se a electroforese a 100 V (fonte de alimentação
EPS 301 Amersham, Pharmacia Biotech) durante os primeiros 25 minutos, seguido de 125 V
durante 5 min., e de 150 V até final da electroforese.
37
Revisão Bibliográfica
3.2.2.5 Obtenção de perfis isoenzimáticos
Após a separação electroforética foi detectada a actividade enzimática dos cinco
sistemas em estudo: esterases, fosfatases ácidas, lactato desidrogenases, glucose-6-fosfato
desidrogenases e álcool desidrogenases, através da utilização da metodologia experimental
optimizada por Duarte (2000).
No final da separação electroforética retiraram-se os géis de poliacrilamida e efectuou-
se um corte em cada um dos geis no canto inferior direito, de modo a possibilitar a localização
das amostras. Seguidamente efectuou-se uma incubação ao abrigo da luz, dos geis com a
solução de revelação numa estufa regulada a 37 ºC, até ao surgimento de bandas indicadoras
de actividade enzimática. Terminaram-se as reacções por meio de uma lavagem com água
destilada e por submersão na solução de fixação [metanol 30 % (p/v), ácido acético 10 %
(p/v)] durante 15 minutos, tendo igualmente a solução de fixação a função de impedir a
difusão das bandas de actividade enzimática no gel. Os geis foram armazenados em água
ultrapura à temperatura de 4ºC.
Figura 3.4 – Revelação das bandas de actividade enzimática no gel de poliacrilamida, após separação
electroforética.
3.2.2.5.1 Esterase (EST- EC 3.1.1.1)
O substrato utilizado para a detecção de actividade enzimática foi o acetato de -
naftilo, o qual por acção das esterases é hidrolisado e origina os compostos acetato e -naftol.
Este último leva à formação de derivados corados ao combinar-se com os sais de diazónio
(Fast Blue RR), como pode ser visualizado na equação de reacção descrita abaixo (Pasteur et
al., 1987).
38
Solução de
revelação de
actividade
enzimática
Revisão Bibliográfica
Acetato de -naftilo EST -naftol + acetato
-naftol + Fast Blue RR Precipitado corado
(Pasteur et al., 1987)
Na preparação da solução de detecção de actividade enzimática foi adicionado Fast
blue RR (6 mg/l) à solução tampão fosfato (NaH2PO4.H2O 48mM; Na2HPO4.2H2O 52 mM), e
foi agitado durante cinco minutos (ao abrigo da luz). Depois foi adicionado acetato de -
naftilo (8 mg/l) dissolvido previamente em acetona (25 ml/g acetato de -naftilo), e
novamente agitado por mais cinco minutos (ao abrigo da luz). A preparação da solução de
revelação encontrava-se concluída imediatamente antes do final da separação electroforética,
sendo que eram retirados os geis de poliacrilamida e submetidos ao procedimento
experimental indicado anteriormente em 3.2.2.5.
3.2.2.5.2 Fosfatase ácida (ACP- EC 3.1.3.2)
O substrato utilizado para a detecção de actividade enzimática foi o fosfato de -
naftilo, o qual por acção das fosfatases é hidrolisado e origina os compostos fosfato e -
naftol. Este último leva à formação de derivados corados ao combinar-se com os sais de
diazónio (Fast Garnet GBC). Os princípios de reacção aplicados na revelação das fosfatases
ácidas são idênticos aos aplicados na revelação das esterases, e podem ser visualizados na
equação de reacção descrita abaixo (Pasteur et al., 1987).
Fosfato de -naftilo ACP -naftol + fosfato
-naftol + Fast Garnet GBC Precipitado castanho
(Pasteur et al., 1987)
Na preparação da solução de detecção de actividade enzimática foi adicionado fosfato
ácido de -naftilo [0,1 % (p/v)], Fast Garnet GBC [0,1 % (p/v)] e MgCl2 [0,1 % (p/v)] à
solução tampão de acetato [ácido acético 0,2 M; acetato de sódio 0,2 M; acerto de pH a 4,5
com solução HCl 30 % (v/v)], e foi agitado durante dez minutos (ao abrigo da luz). A
preparação da solução de revelação encontrava-se concluída imediatamente antes do final da
39
Revisão Bibliográfica
separação electroforética, sendo que eram retirados os geis de poliacrilamida, lavados com a
solução tampão de acetato, acima referida, e submetidos ao procedimento experimental
indicado em 3.2.2.5.
3.2.2.5.3 Lactato desidrogenase (LDH- EC 1.1.1.27)
O substrato utilizado para a detecção de actividade enzimática foi o lactato, o qual,
como resultado da actividade da lactato desidrogenase sofreu as seguintes transformações
(Pasteur et al., 1987):
Lactato + NAD+ LDH Piruvato + NADH
NADH + NBT + PMS Formazano (precipitado azul)
(Pasteur et al., 1987)
Na preparação da solução de detecção de actividade enzimática foi preparada em
primeiro lugar a solução de substrato (ácido láctico 9,0 % (p/v); Na2CO3 0,56 M; e acerto a
pH 7 com solução Na2CO3 2M). Adicionou-se 10% (v/v) da solução substrato à solução
tampão Tris-HCl (tris 83 mM, e acerto a pH 7,1 com HCl). A esta mistura foi adicionado
NAD+ 0,05 % (p/v), NBT (0,03 % (p/v) e PMS 0,002 % (p/v), e foi agitado durante dez
minutos (ao abrigo da luz). A preparação da solução de revelação encontrava-se concluída
imediatamente antes do final da separação electroforética, sendo que os geis de poliacrilamida
eram retirados e submetidos ao procedimento experimental indicado anteriormente em
3.2.2.5.
3.2.2.5.4 Glucose-6-fosfato desidrogenase (G6PD- EC 1.1.1.49)
O substrato utilizado para a detecção de actividade enzimática foi a D-glucose-6-
fosfato, a qual, como resultado da actividade da glucose-6-fosfato desidrogenase sofreu as
seguintes transformações (Pasteur et al., 1987):
D-Glucose-6-fosfato + NADP+ G6PD 6-fosfogluconolactona + NADPH
NADPH + NBT + PMS Formazano (precipitado azul)
40
Revisão Bibliográfica
(Pasteur et al., 1987)
Na preparação da solução de detecção de actividade enzimática foi adicionado
glucose-6-fosfato 0,2 % (p/v), MgCl2 0,08% (p/v), NADP+ 0,04 % (p/v), NBT 0,02 % (p/v),
PMS 0,002 % (p/v), à solução tampão Tris-HCl (tris 0,2 M; e acerto a pH 8 com HCl), e foi
agitado durante dez minutos (ao abrigo da luz). A preparação da solução de revelação
encontrava-se concluída imediatamente antes do final da separação electroforética, sendo que
eram retirados os geis de poliacrilamida e submetidos ao procedimento experimental indicado
em 3.2.2.5.
3.2.2.5.5 Álcool desidrogenase (ADH-EC 1.1.1.1)
O substrato utilizado para a detecção de actividade enzimática tratou-se do etanol, o
qual, como resultado da actividade da álcool desidrogenase sofreu as seguintes
transformações (Pasteur et al., 1987):
Etanol + NAD+ ADH Acetaldeído + NADH
NADH + NBT + PMS Formazano (precipitado azul)
(Pasteur et al., 1987)
Na preparação da solução de detecção de actividade enzimática foi adicionado etanol
7,0 % (v/v), MgCl2 0,046 % (p/v), NAD+ 0,046 % (p/v), NBT 0,023 % (p/v), PMS 0,0023 %
(p/v), à solução tampão Tris-HCl (tris 0,2 M; e acerto a pH 8 com HCl), e foi agitado durante
dez minutos (ao abrigo da luz). A preparação da solução de revelação encontrava-se concluída
imediatamente antes do final da separação electroforética, sendo que eram retirados os geis de
poliacrilamida e submetidos ao procedimento experimental indicado em 3.2.2.5.
41
Revisão Bibliográfica
3.2.2.6 Digitalização dos geis obtidos
Decorridos os quinze minutos em que o gel entra em contacto com a solução de
fixação, este foi lavado em água destilada e fotografado por meio de uma câmara digital
(modelo Kodak 290C), recorrendo ao sistema de software (Kodak 1D - Image Analysis
Limited Edition, versão 3.5). A fotografia dos geis obtidos na separação electroforética das
isoenzimas, foi analisada por intermédio do software GelCompar II versão 2.0, tendo sido
elaborada uma base de dados em que a cada estirpe foi associado um perfil de cada um dos
sistemas enzimáticos.
3.2.2.7 Determinação do valor de mobilidade electroforética
relativa (Rm)
Após a fotografia do gel, procedeu-se igualmente à medição das distâncias de
migração das bandas de actividade enzimática (mobilidade absoluta), e da distância de
migração do corante de referência (azul de bromofenol). A relação destes dois parâmetros
permitiu a determinação das mobilidades electroforéticas relativas de acordo com a seguinte
equação:
Rm= Distância de migração da proteína
Distância de migração do corante referência
A cada valor de Rm calculado, foi efectuada uma correcção proporcional à correcção
efectuada aos valores de migração obtidos para a estirpe de Saccharomyces cerevisiae PYCC
4072, presente no mesmo gel, e utilizada como padrão de modo a corrigir eventuais
deformações ou outras alterações do gel. Os valores estipulados por Santos et al. (1999),
Duarte et al. (1999) e Duarte (2000) para a estirpe PYCC 4072 eram: Rm (EST) = 0.70; Rm
(LDH) = 0.38 e Rm (LDH) = 0.54; Rm (ADH) =0.44; Rm (ACP) = 0.54; Rm (G6PD) = 0.52.
42
Revisão Bibliográfica
3.2.2.8 Secagem dos geis obtidos
Os geis foram colocados entre duas folhas de papel celofane previamente humedecidas
em água destilada, e colocados no secador de gel (modelo 583 – BioRad). O método de
secagem do gel tratou-se de um sistema combinado de vácuo (bomba de vácuo e pressão
Millipore), ligado ao secador de gel, e temperatura em que os níveis de vácuo variavam entre
600 e 640 mm de Hg, à temperatura de 80 ºC durante 80 minutos (condições para a secagem
de seis géis).
3.2.2.9 Análise numérica dos resultados
Os resultados foram analisados por métodos de análise numérica, recorrendo ao
software NTSYS-pc versão 2.1. (Applied Biostatistics Inc.). As matrizes originais foram
construídas com base na presença (1), ou ausência (0) de banda de actividade enzimática com
determinado valor de Rm para cada uma das estirpes em estudo.
Foram calculadas as afinidades entre as diferentes estirpes em estudo, mediante a
utilização de um coeficiente de associação, mais especificamente o coeficiente de
Dice: SD= 2A / (2A+B+C), A define o nº de bandas comuns entre duas estirpes, B o nº de
bandas presentes numa estirpe x e ausentes noutra y e C refere-se ao nº de bandas presente em
y e ausentes em x, dando assim origem à matriz de semelhanças (Sneath e Sokal, 1973).
A aplicação do método UPGMA (Unweighted Pair-Group Method using arithmetic
Averages) à matriz de semelhanças permitiu a representação dos resultados obtidos, sob a
forma de um dendrograma, isto é, sob a forma de uma estrutura ramificada, onde os vários
níveis a que se unem os diferentes ramos estão relacionados com os valores das medidas de
semelhança em que se baseou o método de agregação utilizado. Para ajuizar o grau de
distorção introduzido pelo método de agrupamento das estirpes (UPGMA), foi calculado o
coeficiente de correlação cofenética (r) entre a matriz de valores cofenéticos (implícita no
dendrograma) e a matriz de semelhança. O coeficiente de correlação cofenética exprime o
grau de concordância entre as duas matrizes.
43
Revisão Bibliográfica
3.2.2.10 Análise da reprodutibilidade do método
No sentido de se garantir a reprodutibilidade dos resultados, foram inclusas nas
corridas de electroforese, para todos os complexos enzimáticos, repetições de cerca de 10%
das estirpes em estudo, as quais deram entrada de uma forma independente (Tenreiro, 2001).
Estes duplicados foram provenientes de culturas de algumas estirpes, e subsequentes
rebentamentos das células e extracção da proteína. Os seus resultados foram analisados e
deram entrada na matriz de semelhanças como três estirpes independentes. As três estirpes
repetidas foram designadas como: EVN 378a, 379a e 381a, duplicados das estirpes EVN 378,
379 e 381.
44
Revisão Bibliográfica
3.3 Sequenciação da região D1/D2 do rDNA 26S
A região D1/D2 possui cerca de 600 pares de bases nucleotídicas (pb), a qual tem sido
muito utilizada na identificação de espécies de leveduras (Kurtzman e Robnett, 1998). Para a
sequenciação de rDNA (região D1/D2), foi efectuada uma extracção do DNA, foi efectuada
uma primeira reacção de amplificação do DNA por PCR na qual foram usados os primers
externos ITS5 e LR6, seguida de uma reacção de sequenciação, na qual foram utilizados os
primers internos (NL1 e NL4) que delimitam a região D1/D2.
Figura 3.5 – Esquema dos genes do rRNA com indicação da localização dos primers utilizados e da região
sequenciada.
3.3.1 Estirpes de leveduras analisadas
As análises ao DNA incidiram sobre 4 estirpes de leveduras pertencentes aos géneros
Candida (espécies Candida cantarellii, EVN 366; Candida stellata, EVN 367),
Kluyveromyces (espécie Kluyveromyces thermotolerans, EVN 373) e Wickerhamiella (espécie
Wickerhamiella domercqiae, EVN 385).
3.3.2 Condições de cultura
As estirpes de levedura foram inoculadas em placas de meio YEPD-agar, e incubadas
numa estufa a 28 ºC durante 3 a 4 dias.
5S NTS2 ETS 17 – 18 S ITS1 5.8S ITS2 NTS1 5S25 – 28 S
D1 / D2
NL1 NL4 LR6ITS5
45
Revisão Bibliográfica
3.3.3 Extracção do DNA
Foram retiradas 3 hansadas fortes de cultura fresca de cada uma das estirpes, e
ressuspendidas em 500 l de tampão de lise celular [50 mM Tris, 250 mM NaCl, 50mM
EDTA, e 0,3 % (p/v) de SDS, pH = 8,0]. Foi adicionado o equivalente ao volume de 200 l
de esferas de vidro (0,5 mm ∅), e efectuou-se uma agitação através de um agitador em
vórtice, por um período de 2 minutos à velocidade máxima. Os tubos foram selados com
parafilme e incubados em banho-maria a uma temperatura de 65 ºC, durante uma hora,
seguindo-se de nova agitação em vórtice durante 2 minutos, à velocidade máxima. De seguida
efectuou-se uma centrifugação a 14000 r.p.m. (18188 g), durante 10 min. a 4 ºC (centrifuga
Biofuge stratos, Heraeus), recolheu-se o sobrenadante para outro eppendorf e foram
adicionados 600 l de solução clorofórmio/álcool isoamílico [proporção 2:1 (v/v)],
homogeneizou-se por inversão, e centrifugou-se a 14000 r.p.m. (18188 g), 10 min. à
temperatura ambiente. No sobrenadante efectuou-se a precipitação do DNA com a adição de
1/10 do volume de acetato de sódio 3M, pH 5,2 e 2,5 volumes de etanol absoluto frio (-20ºC),
misturados por inversão, centrifugou-se a 14000 r.p.m. (18188 g), durante 10 min. à
temperatura ambiente.
Por último retirou-se o sobrenadante e efectuou-se a lavagem do DNA, com a adição
de cerca de 500 l de solução de etanol 70 % (v/v) a -20ºC, a qual foi cuidadosamente
retirada, e o pellet foi seco em estufa (37ºC, 2 h 30 min.), e resuspendido em TE (100 mM
Tris-HCl, pH = 8; 100 mM EDTA), e conservado a 4ºC. Foi separada uma alíquota de 5 l do
DNA extraído para observação, através do sistema de electroforese horizontal de modo
contínuo e tampão único, em gel de agarose.
Observação do DNA extraído por electroforese em gel de agarose
Efectuou-se uma preparação do gel de agarose 0,8 % (p/v) em TBE 0,5x (descrito no
Anexo II), com as dimensões 6 x 7 cm e 7 mm de espessura, a qual se levou a uma cozedura
num microondas, até obtenção de uma solução límpida. Verteu-se o preparado num molde,
fixou-se o pente para formação dos poços, e deixou-se a gelificar durante uma hora. De
seguida o gel foi introduzido no sistema de electroforese (SHU6, Sigma-Aldorich), e foi
vertido o tampão TBE 0,5x. Às alíquotas de 5l de extracto foram adicionados 2 l de tampão
46
Revisão Bibliográfica
de aplicação (6X Loading Dye Solution, Fermentas), mediante a utilização de uma
micropipeta foi homogeneizado pipetando por up & down, e seguidamente as amostras foram
introduzidas nos poços do gel, e por fim foram introduzidos no primeiro poço, 5 l de
marcador de pesos moleculares (DNA Ladder Mix, Fermentas). Iniciou-se de seguida a
electroforese para este sistema, a 90 V (fonte de alimentação EPS 301 Amersham, Pharmacia
Biotech) durante duas horas. Findo o tempo de electroforese, mergulhou-se o gel numa
solução de brometo de etídio 5 ‰ (p/v) durante 2 min., e descorou-se em seguida,
mergulhando o gel em água destilada durante 35 min. Seguidamente o gel foi colocado num
transiluminador (Vilber Lourmat) e as bandas foram visualizadas por meio de luz ultavioleta
(= 312 nm). Fotografou-se o gel por meio de uma câmara digital (modelo Kodak 290C)
numa câmara escura, e recorreu-se ao sistema de software (Kodak 1D - Image Analysis
Limited Edition, versão 3.5) para tratamento da imagem digitalizada do gel.
A análise da fotografia digital obtida do gel foi efectuada com base em dois
parâmetros, a intensidade bandas e a sua espessura. Estas foram comparadas com as bandas
do marcador de pesos molecular (DNA Ladder Mix, Fermentas), e assim foram determinadas
as diluições das amostras, para efectuar a reacção de amplificação por reacção PCR, com os
primers externos ITS5 e LR6.
3.3.4. Amplificação de DNA (PCR)
Amplificou-se a região D1/D2 da subunidade grande do rDNA, por PCR, com os
primers externos ITS5 (5’- GGA AGT AA AGT CGT AAC AAG G) e LR6 (5’-CGC CAG
TTC TGC TTA CC). A mistura de reacção foi estabelecida para um volume final de 50 l,
com os seguintes componentes:
Tampão de PCR 1x
MgCl2 2,5 mM
Primers 0,75 pmol. l-1
DNA molde 0,4-0,8 pg. l-1
dNTP´s 0,25 mM
Taq DNA Polimerase 0,04 U. l-1
47
Revisão Bibliográfica
A reacção de PCR foi efectuada num termociclador (T Gradient 96, Whatman-
Biometra), a qual consistiu numa desnaturação inicial a 94ºC durante 3 min., e 36 ciclos de
PCR de:
Desnaturação – 1 min., 94ºC;
Emparelhamento – 1 min., 58ºC;
Extensão – 1.5 min., 72ºC.
Aos 36 ciclos de PCR seguiu-se uma extensão final, que decorreu a 72ºC durante 5 min. Para
confirmar a amplificação efectuou-se a sua observação mediante electroforese em gel de
agarose 0,8 % (p/v) em TBE 0,5x. Para tal foi separada do produto PCR uma alíquota de 3 l
à qual foram adicionados 2 l de tampão de aplicação (6X Loading Dye Solution, Fermentas),
assim como foram introduzidos no primeiro poço 3 l de marcador de pesos moleculares
(DNA Ladder Mix, Fermentas), deu-se início à electroforese a 90 V durante 50 minutos, na
qual foram seguidos os procedimentos descritos em 3.3.3. Após essa confirmação efectuou-se
uma purificação do produto da reacção PCR, para ser submetido à sequenciação, mediante a
utilização de um kit de purificação – Jetquick PCR (Genomed), para o qual foram seguidos os
procedimentos do fabricante. Após a purificação do produto PCR foi efectuada uma outra
corrida electroforética aplicando os procedimentos atrás descritos. A partir da análise do gel
deste modo assim obtido, efectuou-se uma determinação aproximada da quantidade de
amostra a utilizar na reacção de sequenciação.
3.3.5. Sequenciação de rDNA (D1/D2)
A sequenciação de DNA seguiu o método de Sanger ou Terminação dideoxi, em que
mediante a elevação de temperatura se promove a separação das cadeias homólogas de rDNA,
às quais se acopla o primer (NL1 ou NL4) e dá-se início à actividade da DNA polimerase.
Esta efectua a síntese a partir dos referidos primers, por inserção das quatro bases (dNTPs- A,
G, T, C), assim como de bases homólogas marcadas por fluoróforos específicos (ddNTPs- A,
G, T, C), as quais actuam como terminais de transcrição. Originam-se deste modo diversos
fragmentos nucleotídicos com tamanhos consecutivos e são, por meio de um sequenciador
48
Revisão Bibliográfica
automático, separados por electroforese capilar e é detectada a sua fluorescência (Towner e
Cockayne, 1993).
Sequenciaram-se duas cadeias complementares da região D1/D2 mediante novas
reacções PCR do anterior produto PCR purificado, respectivamente com os primers internos
NL1 (5’- GCA TAT CAA TAA GCG GAG GAA AAG) e NL4 (5’- GGT CCG TGT TTC
AAG ACG G). Em primeiro lugar procedeu-se à diluição da amostra de DNA (3 l de
produto PCR purificado, para cada estirpe) com água ultrapura esterilizada até perfazer 10 l,
seguindo-se a sua desnaturação a 95ºC, durante 8 min. no termociclador (T Gradient 96,
Whatman-Biometra). Colocaram-se as amostras em gelo e adicionou-se 2 l do primer NL1
(25 pmol.l-1) ou do primer NL4 (25 pmol.l-1), e a adição de 8 l do kit de amplificação
CEQ Dye Terminator Cycle Sequencing (Beckman Coulter), seguidamente efectuou-se uma
centrifugação instantânea a 13000 r.p.m. (15682 g) para misturar os componentes de reacção
de amplificação, e foi programado o termociclador (T Gradient 96, Whatman-Biometra) para
efectuar 36 ciclos de PCR de:
Desnaturação – 20 seg., 96ºC;
Emparelhamento – 20 seg., 50ºC;
Extensão – 4 min., 60ºC.
A cada eppendorf foram adicionados 5 l de solução STOP (1 volume glicogénio; 2
volumes 3M NaOAc pH =5,2; 2 volumes 100mM EDTA) e efectuou-se uma agitação num
agitador tipo vortex. Foram adicionados 60 l de etanol a 95% (v/v) frio (-20ºC), os quais
foram misturados pipetando “up & down”. Seguidamente efectuou-se a transferência para
eppendorfs de 1,5 ml de capacidade, incubou-se a -20ºC durante 10 minutos, e centrifugou-se
a 13000 r.p.m. (15682 g), a 4ºC durante 30 minutos, e foi retirado o sobrenadante. Lavou-se
com uma solução de etanol a 70 % (v/v) que se encontrava a -20ºC e centrifugou-se a 13000
r.p.m. (15682 g), a 4ºC durante 10 minutos. Removeu-se cuidadosamente o sobrenadante por
meio de uma micropipeta, e repetiu-se a operação de lavagem. Deixou-se o eppendorf secar à
temperatura ambiente durante 40 minutos, e findo o tempo de secagem resuspendeu-se em
30 l de formamida, seguiu-se a transferência para uma placa com capacidade para 96
amostras, e efectuou-se uma centrifugação instantânea a 3000 r.p.m. (1369 g). A cada poço
preenchido pelas amostras foi adicionada uma gota de óleo mineral. Encheu-se outra placa
com 96 poços (placa de lavagem) com tampão de separação (Beckman Coulter), nos locais
49
Revisão Bibliográfica
correspondentes às amostras. Colocaram-se ambas as placas no sequenciador automático CEQ
8000 (Beckman Coulter), e procedeu-se à separação dos fragmentos obtidos por electroforese
capilar.
As sequências directas e inversas obtidas foram alinhadas através da utilização do
software CEQuence Investigator (Beckman Coulter), e obtida a sequência consenso após
correcção de eventuais erros.
3.3.6. Comparação dos nucleótidos sequenciados
A sequência consenso da região D1/D2 foi inserida num site fornecido pelo National
Center for Biotechnology Information (NCBI), o qual efectua uma busca de sequências
nucleotídicas semelhantes numa série de bases de dados. Assim, cada sequência nucleotídica
foi introduzida na janela do Portal de busca (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cgi), e
utilizou-se uma ferramenta de busca de locais de alinhamentos (BLAST- Basic Local
Alignment Search Tool), a qual forneceu as sequências nucleotídicas mais semelhantes,
provenientes das bases de dados de sequências nucleotídicas Gen Bank (NCBI, Estados
Unidos da América), EMBL (European Molecular Biology Laboratory- European
Bioinformatics Institute, Reino Unido), DDBJ (DNA Data Bank of Japan- National Institute
of Genetics, Japão) e PDB (Protein Data Bank- NCBI, Estados Unidos da América), com as
sequências obtidas no presente trabalho.
50
Resultados e Discussão
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Perfis isoenzimáticos
Os perfis electroforéticos de EST, ACP, LDH, G6PD e ADH obtidos foram muito
heterogéneos sendo distintos para cada uma das estirpes em estudo. Obtiveram-se assim 32
perfis electroforéticos para as 32 estirpes estudadas. Na Figura 4.1 apresentam-se as imagens
digitalizadas dos perfis electroforéticos originados pelos cinco complexos isoenzimáticos
estudados, armazenados na base de dados elaborada com o software Gelcompar II.
384T
392385 395T
365T
369T
381NT
381a 382 383
391T
375T
376
377396T
368T
386T
394T
367NT
393T
378T
380 378a 379
379a 370NT
371 390T
389T
373 387T
374
372T
388T
366
384T
392385 395T
365T
369T
381NT
381a 382 383
391T
375T
376
377396T
368T
386T
394T
367NT
393T
378T
380 378a 379
379a 370NT
371 390T
389T
373 387T
374
372T
388T
366
ESTEST LDHLDH ADHADH ACPACP G6PDG6PD
Figura 4.1 – Imagens digitalizadas de perfis electroforéticos dos cinco complexos enzimáticos nas 32
estirpes analisadas.
Resultados e Discussão
Determinaram-se os valores das mobilidades electroforéticas relativas (Rm), das
bandas obtidas para cada um dos sistemas enzimáticos estudados de acordo com o descrito em
3.2.2.7.
As estirpes da espécie Candida cantarellii (EVN 365 e 366) apresentaram perfis
idênticos, com uma só banda de actividade enzimática para LDH e ACP e revelaram
diferentes perfis para EST, ADH e G6PD. A estirpe EVN 365 apresentou duas bandas nos
sistemas enzimáticos EST e G6PD e uma banda para ADH, enquanto que a estirpe EVN 366
não revelou actividade enzimática para ADH e apresentou uma banda para G6PD, revelando
um perfil de EST idêntico ao da estirpe EVN 374, igualmente com uma banda.
As duas estirpes de Candida stellata (EVN 367 e 387) apresentaram uma total
dissemelhança nos perfis de bandas para todos os sistemas enzimáticos. Assim a estirpe EVN
367 apresentou duas bandas para LDH e G6PD, e uma banda para EST, ADH e ACP,
enquanto que EVN 387 apresentou uma só banda de actividade enzimática para todos os
sistemas estudados.
A estirpe de Candida vanderwaltii, EVN 368, revelou um perfil de EST idêntico ao
das estirpes EVN 373 e 387, com uma banda de actividade enzimática, mas apresentou perfis
de bandas únicos, para os restantes sistemas enzimáticos, designadamente com três bandas
para LDH, e com uma banda para G6PD, e com duas bandas para ADH e para ACP.
A estirpe de Pichia mexicana, EVN 369, apresentou um perfil com uma banda de
actividade enzimática para ADH, idêntico ao da estirpe EVN 376 e apresentou perfis
característicos com uma banda para EST e G6PD, e com duas bandas para ACP e não revelou
possuir actividade enzimática para LDH.
As estirpes da espécie Pichia fluxuum, EVN 370 e 371, apresentaram um perfil
idêntico para ACP, e perfis diferentes para ADH, respectivamente com duas bandas e uma
banda de actividade enzimática. Para os restantes complexos enzimáticos, as estirpes
revelaram possuir algumas bandas em comum.
As estirpes da espécie Kluyveromyces thermotolerans (EVN 372, 373 e 374) não
apresentaram actividade enzimática para ADH e ACP. As estirpes EVN 372 e 374, não
revelaram possuir actividade enzimática para LDH, enquanto que a estirpe EVN 373
apresentou um perfil de uma banda. Para G6PD as estirpes EVN 372 e 374 apresentaram um
perfil idêntico com uma banda, e a estirpe EVN 373, revelou um perfil idêntico aos das
estirpes 379 e 390, também com uma banda. O complexo enzimático EST, revelou não ser
Resultados e Discussão
adequado para identificação desta espécie, uma vez que as três estirpes estudadas
apresentaram perfis diferentes, cada uma com uma banda.
As estirpes EVN 375, 376 e 377 da espécie Metschnikowia pulcherrima, apresentaram
um único perfil para G6PD, com duas bandas. Para os restantes complexos estudados não
houve uma tão boa concordância, sendo que para EST e LDH, foram detectados perfis
diferentes para as três estirpes, mas com bandas em comum. Para os complexos ADH e ACP
estas estirpes apresentaram respectivamente uma e duas bandas de actividade enzimática,
verificando-se que em ambos os casos a estirpe EVN 376 revelou um perfil diferente do perfil
das estirpes EVN 375 e 377.
As estirpes EVN 378, 379 e 380 da espécie Pichia carsonii, revelaram perfis idênticos
em ACP, com 2 bandas de actividade enzimática, em EST e em LDH, com uma banda em
cada. Para o último sistema enzimático, algumas das estirpes em estudo (EVN 384, 391, 393 e
394) revelaram um perfil idêntico, razão pela qual não pode ser utilizado para distinção da
espécie. Para ADH, a estirpe tipo (EVN 378) não revelou actividade enzimática, e as restantes
duas, um perfil com uma banda em comum. Para G6PD, as estirpes EVN 378 e 380
apresentaram um perfil idêntico de uma banda, e a estirpe EVN 379 apresentou um perfil de
uma banda semelhante aos perfis das estirpes EVN 373 e 390.
Para as estirpes da espécie Saccharomyces exiguus (EVN 381, 382 e 383), foi
detectado um perfil característico, no sistema enzimático LDH, com uma banda, e ainda um
único perfil com uma banda para ADH, contudo também idêntico ao da estirpe de
Hanseniaspora occidentalis (EVN 392). As estirpes EVN 382 e 383 apresentaram um perfil
idêntico de uma só banda para EST, com uma banda também presente no perfil da estirpe
tipo, EVN 381, de três bandas. As estirpes EVN 381 e 383 revelaram um perfil idêntico de
uma banda para ACP, o qual diferiu do perfil da estirpe 382 também com uma só banda. Para
G6PD as estirpes EVN 382 e 383, apresentaram um perfil idêntico com 5 bandas, com uma só
banda em comum com o perfil da estirpe tipo, de 3 bandas.
As estirpes de Wickerhamiella domercqiae, EVN 384 e 385, não apresentaram um
único perfil de bandas idêntico, nos cinco complexos enzimáticos estudados. Para ADH a
estirpe EVN 385 não apresentou actividade enzimática, e a estirpe EVN 384 apresentou duas
bandas, para G6PD e LDH, ambas as estirpes revelaram um perfil com uma banda. Para ACP
a estirpe tipo (EVN 384) apresentou duas bandas e a EVN 385 uma, sucedendo o inverso para
EST.
A estirpe EVN 386 da espécie Lodderomyces elongisporus, apresentou um perfil de
bandas que permite a sua diferenciação para os complexos enzimáticos estudados,
Resultados e Discussão
nomeadamente EST com duas bandas, LDH com uma banda e ADH com duas bandas. Tal
não é válido para ACP devido a apresentar um perfil idêntico ao da estirpe EVN 368, com
uma banda.
A estirpe EVN 388 de Dekkera naardenensis, apresentou perfis característicos para
cada um dos sistemas enzimáticos estudados, assim revelou uma banda para EST, LDH e
ACP, e duas bandas para ADH e G6PD.
Foram estudadas cinco estirpes pertencentes ao género Hanseniaspora, nomeadamente
das espécies H. guilliermondii (EVN 390), H. occidentalis (EVN 391), H. osmophila (EVN
392) e H. uvarum (EVN 393 e 394). A estirpe de H. uvarum apresentou um perfil
característico, com duas bandas de actividade para G6PD, enquanto que as estirpes EVN 390
e 391 revelaram um diferente perfil, com respectivamente, uma e duas bandas de actividade
enzimática, sendo que a estirpe EVN 392 revelou possuir uma banda em comum com o perfil
desta última. A estirpe EVN 393 revelou possuir uma banda em comum com o perfil de duas
bandas da estirpe tipo (EVN 394) para EST, e as estirpes EVN 390, 391 e 392 revelaram
perfis dissemelhantes para o mesmo complexo enzimático, com respectivamente uma, três e
duas bandas de actividade. Para as estirpes das espécies H. occidentalis e H. uvarum
observou-se um perfil idêntico de uma banda para LDH, enquanto que para este complexo
enzimático as estirpes EVN 390 e 392 apresentaram diferentes perfis, com respectivamente
duas e três bandas. A estirpe da espécie H. occidentalis revelou um perfil característico de 4
bandas para ADH, e para o mesmo sistema enzimático, a estirpe de H. guilliermondii,
apresentou um perfil característico com uma banda. Quanto às estirpes de H. uvarum, estas
apresentaram perfis diferentes mas com uma banda de actividade enzimática em comum. Para
o complexo ACP, à excepção de H. uvarum, todas as estirpes das restantes espécies
pertencentes ao mesmo género revelaram não possuir actividade enzimática. As duas estirpes
EVN 393 e 394 apresentaram perfis diferentes com respectivamente uma e duas bandas de
actividade enzimática.
A estirpe tipo da espécie Saccharomycodes ludwigii (EVN 395) revelou perfis
característicos para EST e LDH, com duas bandas e ACP, com três bandas de actividade
enzimática. Para G6PD revelou um perfil idêntico ao da estirpe EVN 385 da espécie
Wickerhamiella domercqiae, assim como revelou, para ADH, um perfil idêntico ao da estirpe
EVN 367 da espécie Candida stellata.
Em relação à estirpe de Schizosaccharomyces pombe, EVN 396, esta revelou um perfil
característico para os complexos EST, LDH, ADH e G6PD, com uma banda de actividade
Resultados e Discussão
enzimática. Para ACP apresentou também um perfil com uma banda idêntico aos dos perfis de
bandas de actividade enzimática das estirpes EVN 381 e 383.
Na análise de reprodutibilidade (3.2.2.10), verificou-se que os perfis de bandas de
actividade enzimática da estirpe EVN 378 e do seu duplicado (EVN 378a) foram iguais para
todos os complexos enzimáticos, assim para EST, LDH e G6PD, apresentaram uma banda,
para ACP duas bandas, enquanto que para ADH, ambas as estirpes não revelaram possuir
actividade enzimática. Para a estirpe EVN 379 a comparação dos perfis isoenzimáticos com o
seu duplicado, EVN 379a, revelou que os perfis eram idênticos para quase todos os
complexos isoenzimáticos estudados, assim para LDH e G6PD apresentaram uma banda, e
para EST e ADH duas bandas. No entanto, para ACP o resultado designado EVN 379
apresentou uma banda adicional em relação ao seu duplicado. A estirpe EVN 381 e o seu
duplicado, EVN 381a, revelaram possuir perfis idênticos para EST e G6PD de três bandas, e
para LDH, de uma banda. Em relação ao complexo ADH foi obtido uma banda adicional para
além da banda comum, e para ACP o duplicado não revelou actividade neste complexo
enzimático, enquanto que a estirpe EVN 381 apresentou uma banda, mas muito ténue.
4.2 Análise numérica dos perfis isoenzimáticos obtidos
Métodos de análise numérica foram aplicados aos dados obtidos para inferir os
relacionamentos entre as estirpes de leveduras estudadas, assim como a utilização da análise
de perfis de isoenzimas para fins taxonómicos. A partir dos perfis electroforéticos dos cinco
complexos enzimáticos estudados, foi construída a matriz original de dados (presente no
anexo III), na qual para cada estirpe foi assinalada a presença (1) ou ausência (0) de banda de
actividade enzimática com determinado valor de Rm, num total de 92 bandas. Por aplicação
do coeficiente de Dice à matriz original, conforme o descrito em 3.2.2.9, foi originada uma
matriz de semelhanças. Obteve-se a sua representação gráfica mediante a forma de um
dendrograma ao aplicar o método de agregação UPGMA. O dendrograma encontra-se
representado na figura 4.2, no qual podem ser observadas as relações entre os perfis
electroforéticos distintos, obtidos para as 32 estirpes estudadas neste trabalho experimental.
Foi igualmente avaliado o grau de distorção da representação gráfica da matriz de
semelhanças, conforme o descrito em 3.2.2.9, ao ter sido calculado o coeficiente de correlação
Resultados e Discussão
cofenética (r). Obteve-se um r=0,88, o que permite verificar que o dendrograma obtido se
trata de uma boa representação da matriz de semelhanças.
A reprodutibilidade de toda a metodologia de análise de perfis electroforéticos de
isoenzimas foi também analisada, mediante a introdução de extractos proteícos provenientes
de duplicados de culturas de três das estirpes em estudo, os quais foram tratados pela análise
numérica de um modo independente, conforme o descrito em 3.2.2.10. Verificou-se o
agrupamento dos duplicados efectuados com o da estirpe correspondente, a níveis de
semelhança muito elevados, designadamente 100% de semelhança entre EVN 378a e EVN
378, e aproximadamente 94% de semelhança entre EVN 379a e EVN 379. Como se fazia
supor para os resultados da estirpe EVN 381 e duplicado, em que para os perfis dos
complexos enzimáticos ADH e ACP foram encontradas algumas diferenças, a análise
numérica revelou um agrupamento a um menor nível de semelhança de aproximadamente
88%.
No dendrograma presente na figura 4.2, foram postos em evidência os
relacionamentos entre a totalidade das estirpes estudadas, p podendo ser observado uma clara
separação das estirpes pertencentes a espécies diferentes. De modo a facilitar a análise do
dendrograma é possível delimitar grupos, utilizando para tal um mesmo critério ao longo de
todo o dendrograma, designadamente traçando uma linha recta (Sneath e Sokal, 1973). A
recta foi traçada de modo a que estirpes de espécies diferentes ficassem separadas, sendo este
o nível de semelhança (42%) acima do qual as estirpes pertenceriam à mesma espécie e vice-
versa. Assim foram obtidos 23 grupos, para os quais será efectuada uma detalhada análise
caso a caso. A fiabilidade para delimitar as espécies revelou ser bastante elevada, visto que na
análise de reprodutibilidade a maior divergência encontrada foi na ordem de 88% de
semelhança, e que para inferir as espécies os valores de semelhança estipulados foram de 42%
de semelhança.
Resultados e Discussão
Figura 4.2 – Dendrograma representando a semelhança entre a totalidade de estirpes de leveduras analisadas
neste trabalho, com base em perfis electroforéticos dos cinco complexos isoenzimáticos (EST, ACP, ADH,
LDH, G6PD). A escala corresponde a uma medida numérica de semelhança, r, coeficiente de correlação
cofenética. T – estirpe tipo; NT- estirpe neotipo.
378a
Índice de semelhança0.00 0.25 0.50 0.75 1.00
396T
389T
390 371 370NT
387T
373
368T
395T
385
386T
392
384T
391383
382
381a 381NT
377
376
375T
379 379a
378T
378a 380
394T
393
367388T
372T
374
369T
365T
366
r = 0.88
Resultados e Discussão
Em algumas das espécies estudadas neste trabalho, somente foi analisada a estirpe tipo
dessas espécies ou do anamorfo respectivo. As estirpes designadas são: a estirpe EVN 368 da
espécie Candida vanderwaltii, a estirpe EVN 369 da espécie Pichia mexicana, a estirpe EVN
386 da espécie Lodderomyces elongisporus, a estirpe EVN 388 da espécie Debaryomyces
hansenii var. fabryii, a estirpe EVN 389 de Dekkera naardenensis, a estirpe EVN 390 da
espécie Hanseniaspora guilliermondii, a estirpe EVN 391 da espécie H. occidentalis, a estirpe
EVN 392 da espécie H. osmophila, a estirpe EVN 395 da espécie Saccharomycodes ludwigii
e a estirpe EVN 396 da espécie Schizosaccharomyces pombe. Da análise do dendrograma
presente na figura 4.2, verificou-se que todas as estirpes acima referidas se posicionaram
isoladas no dendrograma, que portanto não agrupavam com outras estirpes de outras espécies
estudadas, encontrando-se assim deste modo claramente separadas. É de referir que o facto de
se tratarem de estirpes tipo da sua respectiva espécie ou do anamorfo da espécie, confere
ainda mais consistência ao bom resultado obtido.
No que diz respeito às restantes espécies ocorreu agrupamento das estirpes EVN 370 e
371 da espécie Pichia fluxuum, das estirpes EVN 375, 376 e 377 da espécie Metschnikowia
pulcherrima, das estirpes EVN 393 e 394 da espécie Hanseniaspora uvarum. Também para as
referidas espécies, a presença nos agrupamentos das estirpes tipo confere uma consistência
para estes resultados obtidos. O mesmo pode ser também aplicado para as estirpes EVN 378,
379 e 380 da espécie Pichia carsonii, e para as estirpes EVN 381, 382 e 383 da espécie
Saccharomyces exiguus, nas quais se verificou um agrupamento para cada uma das duas
espécies, e de que nesses agrupamentos também foi igualmente verificada a presença dos seus
duplicados de crescimento, o que também contribui para assegurar fiabilidade da análise
isoenzimática.
As estirpes EVN 365 e 366 da espécie Candida cantarellii, agruparam efectivamente,
contudo esse agrupamento verificou-se a um menor índice de semelhança (sensivelmente 34
%), o que não respeita ao definido critério de semelhança (42%) que indica conspecificidade.
Este facto já era previsto na análise dos seus perfis isoenzimáticos, onde foi constatada uma
dissemelhança para os perfis electroforéticos dos complexos EST, ADH e G6PD. As estirpes
EVN 367 e 387 de Candida stellata não agruparam, assim como não foram verificados
agrupamentos com outras estirpes. Da análise dos seus perfis electroforéticos, foi verificada
uma dissemelhança para todos os complexos enzimáticos, facto esse que já fazia supor o não
agrupamento entre as estirpes, revelado no dendrograma da figura 4.2. As estirpes EVN 384 e
385 da espécie Wickerhamiella domercqiae, não agruparam, assim como não foram
verificados agrupamentos com outras estirpes foi verificada uma dissemelhança entre as duas
Resultados e Discussão
estirpes, nos perfis electroforéticos dos cinco complexos enzimáticos focados. Nas estirpes
pertencentes à espécie Kluyveromyces thermotolerans, EVN 373, 374 e a estirpe tipo EVN
372, foi verificada uma heterogeneidade nos perfis exibidos de alguns complexos
enzimáticos. Assim, para a estirpe EVN 374 e a estirpe tipo foi verificado o seu agrupamento,
mas o mesmo não foi verificado para EVN 373, a qual também não agrupou com outras
estirpes focadas no presente trabalho.
Assim as estirpes EVN 366 (Candida cantarellii), EVN 367 (C. stellata), EVN 373
(Kluyveromyces thermotolerans) e EVN 385 (Wickerhamiella domercqiae) não agruparam
com as estirpes tipo da sua espécie, acima do valor de semelhança definido pela recta traçada.
Podem ser utilizadas duas hipóteses explicativas para este resultado, designadamente, os cinco
sistemas enzimáticos não foram suficientes para agrupar as estirpes destas espécies, tendo que
ser utilizadas enzimas adicionais, ou as estirpes foram mal classificadas taxonomicamente.
Foi utilizada uma outra metodologia para verificar esta última hipótese avançada no
parágrafo anterior. Para tal utilizou-se a sequenciação de regiões do DNA ribossómico
(rDNA), mais especificamente a região D1/D2 do rDNA 26S, visto tratar-se uma metodologia
de referência utilizada em estudos taxonómicos na identificação de leveduras ao nível da
espécie.
Resultados e Discussão
4.3 Sequenciação da região D1/D2 do rDNA 26S
Para a identificação das estirpes EVN 366 (Candida cantarellii), EVN 367 (C.
stellata), EVN 373 (Kluyveromyces thermolerans) e EVN 385 (Wickerhamiella domercqiae),
foi utilizada a sequenciação da região D1/D2 da subunidade 26S do rDNA, a qual tem uma
dimensão de aproximadamente 600 pares de bases nucleotídicas (pb).
Para tal efectuou-se a extracção e purificação de DNA conforme descrito em 3.3.3., na
qual resultou a imagem digitalizada do gel de agarose presente na figura 4.3, para permitir
efectuar uma diluição do DNA para a reacção de PCR com base na sua observação.
500
800
1500
20003000
pb
M 1 2 3 4
500
800
1500
20003000
pb
500
800
1500
20003000
pb
M 1 2 3 4
Figura 4.3 – Perfis de bandas do DNA extraído das estirpes em estudo. M, marcador de pesos molecular; 1,
EVN 366; 2, EVN 367; 3, EVN 373; 4, EVN 385.
Na análise do gel presente na figura 4.3, ao comparar as bandas exibidas pelas estirpes
com as bandas presentes no marcador de pesos moleculares, verificou-se que as estirpes
possuíam sensivelmente a mesma quantidade de DNA. Assim, foi efectuada uma diluição de
1/100 para as quatro amostras de DNA analisadas, para serem submetidas a uma reacção
PCR, mediante utilização dos primers externos ITS5 e LR6. Para tal foram seguidos os
procedimentos descritos em 3.3.4, e realizou-se uma electroforese em gel de agarose para
verificar se tinha ocorrido a amplificação, tendo sido obtida a imagem digitalizada do gel
presente na figura 4.4.
Resultados e Discussão
500800
150020003000
pbM 1 2 3 4
500800
150020003000
pb
500800
150020003000
pbM 1 2 3 4
Figura 4.4 – Perfis de bandas do produto PCR amplificado com os primers externos ITS 5 e LR6. M, marcador
de pesos molecular; 1, EVN 366; 2, EVN 367; 3, EVN 373; 4, EVN 385.
Ao comparar as bandas exibidas pelas estirpes com as bandas presentes no marcador
de pesos moleculares, é constatado que da primeira amplificação por PCR, são gerados
fragmentos com aproximadamente 2000 pb para as estirpes EVN 366 e 373, e 1500 pb para
EVN 367 e 385.
Efectuou-se a purificação do produto PCR mediante utilização do kit de purificação
(Jetquick PCR, Genomed) e realizou-se nova observação, para avaliar a quantidade de
amostra a usar na reacção de sequenciação, foi assim obtida a imagem digitalizada do gel
presente na figura 4.5. Verificou-se que os fragmentos nucleotídicos continham
aproximadamente 2000 pb para as estirpes EVN 366 e 373, e 1500 pb para EVN 367 e 385.
500800
150020003000
pb
M 1 2 3 4
500800
150020003000
pb
500800
150020003000
pb
M 1 2 3 4
Figura 4.5 – Perfis de bandas do produto PCR purificado, amplificado com os primers externos ITS 5 e LR6.
M, marcador de pesos molecular; 1, EVN 366; 2, EVN 367; 3, EVN 373; 4, EVN 385.
Resultados e Discussão
Na reacção de sequenciação obteve-se uma sequência nucleotídica consenso, de
acordo com o descrito em 3.3.5, a qual para se obter a identificação, foi comparada com
sequências nucleotídicas num portal de acesso a diversas Bases de Dados de genoma,
conforme descrito em 3.3.6, que é apresentado nas figuras 4.6 a 4.9.
Os resultados da estirpe EVN 366, classificada como Candida cantarellii encontram-
se na figura 4.6, tendo sido detectadas seis bases nucleotídicas de diferença numa sequência
com a totalidade de 540 pb, com a sequência da estirpe tipo da espécie (CBS 4878), o que
corresponde a 98,9 % de semelhança, 1,1% de dissemelhança na região D1/D2 entre as duas
estirpes. Segundo os autores Kurtzman et al. (2001), trata-se de um valor superior ao valor
considerado para a variabilidade intraspecífica (1%), assim estamos muito provavelmente na
presença de uma má classificação da estirpe EVN 366 na espécie C. cantarellii e é
confirmado o resultado da análise isoenzimática.
Figura 4.6 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA das estirpes EVN 366 e CBS 4878 (Gen Bank
acesso nº U45814, Kurtzman e Robnett, 1997).
Para a estirpe EVN 367, classificada como Candida stellata, foi obtida uma sequência
de 508 bases. Esta revelou na comparação da sequência nucleotídica (figura 4.7) uma
divergência ainda mais considerável com a estirpe tipo da espécie (CBS 157), sendo que
foram detectadas trinta e seis diferenças de pares de bases nucleotídicas numa sequência com
a totalidade de 476 pb, o que corresponde a 91 % de semelhança, valor este muito inferior ao
referido por Kurtzman et al. (2001), para que as estirpes sejam consideradas da mesma
espécie. Contudo a estirpe revelou possuir 100 % de semelhança com a estirpe 10-372,
designada por Sipiczki como Candida cf. stellata, numa totalidade de 475 pb comparados, e
com o isolado EJ1, designado por Mills et al. (2002) como pertencente ao género Candida,
1
c c t t a g t a a c g g c g a g t g a a g c g g c a a g a g c t c a a a t t t g a a a t c t g g c g t c t t a c g g c g t c c g a a t t g t a a t t t g t a g a g g t a a c t t t g g a g g c g g t c c t t g c a t a t g t t c c t t g g a a c 120
CBS 4878 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
121
a g g a c g t c a t a g a g g g t g a g a a t c c c g t a c g t g g t g g g g t g c c c g t c t c c t t g t a a a g t g c c t t c g a c g a g t c g a g t t g t t t g g g a a t g c a a c t c t a a g t g g g t g g t a a a t t c c a t c t a a 240
CBS 4878 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
241
a g c t a a a t a t c a g c g a g a g a c c g a t a g c g a a c a a g t a c a g t g a t g g a a a g a t g a a a a g a a c t t t g a a a a g a g a g t g a a a c a g t a c g t g a a a t t g t t g a a a g g g a a g c c t t t g a g a t c a g a 360
CBS 4878 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
361
c a t g g c t t t c g g t g a t c a g c t a c c c t t c g t g g g t g g t g c a c t c g c c g t t g g c t g g g c c a a c a t c g g t t c g g a t g g t g g g a t a a a a g c a t t g g a a t g t a g c t t c t t c t g a a g t g t t a t a g c 480
CBS 4878 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・t・・・・・-・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・t・・g・・・・・・・・・a・
481
c t t t g t t c a t a c c g c c t g t c t g g a c c g a g g a c c g c g c t t c g g c t a g g a t g t t g g c g t a a t 540
CBS 4878 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
EVN 366
EVN 366
EVN 366
EVN 366
EVN 366
Resultados e Discussão
num total de 469 pb comparados. A estirpe 10-372 foi estudada por Sipiczki (Gen Bank
acesso nº AY160761), e foi isolada de um vinho Tokaj, o qual trata-se de um tipo de
vinificação especial em que são vinificados mostos provenientes de uvas infectadas por
Botrytis cinerea (Sipiczki et al., 2001). A estirpe EJ1 foi isolada por Mills et al. (2002), num
estudo da caracterização do impacto da temperatura na diversidade das leveduras presentes
durante a fermentação de vinhos doces de marcas comerciais, nas quais foram usados mostos
provenientes de uvas brancas inoculadas com Botrytis cinerea. Este resultado vem de
encontro ao resultado da análise isoenzimática, e aponta muito provavelmente para uma má
classificação da estirpe EVN 367 na espécie C. stellata.
Figura 4.7 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA da estirpe EVN 367 com as estirpes CBS 157, 10-
372, e EJ1 (respectivamente Gen Bank acesso nº U45730, Kurtzman e Robnett, 1997; nº AY160761, Sipiczki,
não publicado; nº AY078348, Mills et al., 2002).
De referir que a estirpe EVN 367 é estirpe neotipo da espécie Saccharomyces
bacillaris, e de que a estirpe EVN 387, é estirpe tipo da espécie Saccharomyces stellatus. As
duas referidas espécies foram isoladas por Kroemer e Krumbholz (1931; cit. in Lodder, 1970),
em uvas em estado de sobrematuração e em mostos concentrados. Os autores observaram
diferenças no arranjo e tamanho das células assim como na intensidade de fermentação entre
os dois grupos de isolados, pelo que descreveram-nos como pertencentes a diferentes
espécies. As duas espécies foram transferidas separadamente para o género Torulopsis por
Lodder (1932; cit in Lodder, 1970), e assim mantidas por Lodder e Kregger-van Rij (1952;
cit. in Lodder, 1970). Não foram verificadas diferenças por van Uden e Vidal-Leiria (1970),
entre as estirpes tipo e outras estirpes pertencentes às espécies Torulopsis stellata e
T. bacillaris, pelo que os autores efectuaram a sua união numa espécie, e foi seleccionado o
EVN 367
EVN 367
EVN 367
EVN 367
1
a a a c c a a c a g g g a t t g c c c t a gt a a c g g c g a g t g a a c a g g c a a g a g c t c a g a t t t g a a a g g c a c t t t t g t g c c g t t g t a t t c t g a a g t t a g g g t c c t g a g a a a c g a t g c t t a a g t c t t c t 120
CBS 157 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・- -・・・・・a・・・・・・・・・・・・・・・・・・a・t・・t g ・・・c・・・・a ・c・・・・・t・・・・ EJ1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
10-372 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
121
g g a a a gg a g c g c c a t g g a g g g t g a t a g c c c c g t c t a g c a t t g a c c t c a t a t a g g a t c t t a a c a t g g a g t c g a g t t g t t t g g g a a t g c a g c t c a a a t g g g t g g t a t g c t c c a t c t a a a g c t 240
CBS 157 ・・・・・・a・a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・a c g・ t・・・・・・・c a・・・・・・・・・・・・・・・・・・t t ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・g・・・ EJ1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
10-372 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
241
a a a t a t c t g c g a g a g a c c g a t a g t a a a c a a g t a c t g t g a g g g a a a g a t g a a a a g a a c t t t g a a a a g a g a g t g a a a a a g t a c g t g a a a t t g t t g a a a t g g a a g g g t a g g c c g c t a a c c a t g 360
CBS 157 ・・・・・・t・・・・・・・・・・・・・・・・c g・・・・・・・・・・・・・・a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・t・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・t・・・・・・・・・・ EJ1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
10-372 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
361
t a g a g c c g t g t t t g g g g g g a a g a t a a a t g c t g t a g a a t g t a g c t c c t c g g a g t a t t a t a g a t g c a g t t c a t a t t c c c a c c c g a g c g c g a g g a t c t c a g g t t c t a c t a a a t g g t g g t 475
CBS 157 ・・・・a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・a・・・・c・・・・c・・・a・・・・・・・・・・c・・・・・・・・・・・・・・c・・・・・・・・・・t・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ EJ1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
10-372 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Resultados e Discussão
epíteto específico stellata para a nomenclatura da espécie criada. No entanto, e dado o
paralelismo observado entre os resultados obtidos na análise isoenzimática e sequenciação,
estamos muito provavelmente na presença de duas espécies distintas, sendo necessários
estudos adicionais para consolidar esta hipótese.
Para as estirpes EVN 373 e 385 os resultados da comparação das sequências
nucleotídicas não detectaram uma divergência significativa, com as estirpes tipo das suas
respectivas espécies (figura 4.8 e figura 4.9). A sequenciação da região D1/D2 de rDNA não
suportou a hipótese avançada, com base na análise isoenzimática, de uma má classificação ao
nível da espécie para as duas estirpes visadas. Para a estirpe EVN 373, a comparação das
sequências nucleotídicas com a estirpe tipo da espécie Kluyveromyces thermotolerans (CBS
6340), estudada por Kurtzman e Robnett (1998), revelou uma diferença de uma base numa
sequência com o total de 519 pb, enquanto que para a estirpe EVN 385 a comparação com a
sequência nucleotídica da estirpe tipo da espécie Wickerhamiella domercqiae (CBS 4351)
estudada por Kurtzman e Robnett (1997), detectou a diferença de duas bases numa sequência
com o total de 517 pb. Os resultados fornecidos pela sequenciação de rDNA (região D1/D2)
confirmam que as duas estirpes EVN 373 e EVN 385 são pertencentes respectivamente às
espécies Kluyveromyces thermotolerans e Wickerhamiella domercqiae. Para estes dois casos
os resultados da análise de perfis electroforéticos, com base nos cinco sistemas isoenzimáticos
estudados não foram adequados para a sua classificação, e a análise isoenzimática terá que ser
efectuada com complexos enzimáticos adicionais.
Figura 4.8 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA das estirpes EVN 373 e CBS 6340 (Gen Bank
acesso nº U69581, Kurtzman e Robnett, 1998).
1
c c t t a g t a a c g g c g a g t g a a g c g g c a a a a g c t c a a a t t t g a a a t c t g g c a t c t t c g g t g t c c g a g t t g t a a t t t g a a g a a g c t a c t t t g g g g c t a g t c c t t g t c t a t g t t c c t t g g a a c a 120
CBS 6340 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・c・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
121
g g a c g t c a t g g a g g g t g a g a a t c c c g t a t g g c g a g g a g t c t a g t c c t a t g t a a a g t g c t t t c g a c g a g t c g a g t t g t t t g g g a a t g c a g c t c t a a g t g g g t g g t a a a t t c c a t c t a a a g c 240
CBS 6340 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
241
t a a a t a t t g g c g a g a g a c c g a t a g c g a a c a a g t a c a g t g a t g g a a a g a t g a a a a g a a c t t t g a a a a g a g a g t g a a a a a g t a c g t g a a a t t g t t g a a a g g g a a g g g c a t t t g a t c a g a c a t 360
CBS 6340 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
361
g g t g t t t t g c g a c c c t c g c t c c t t g t g g g t g g g g a t c t c g c a g c t c a c t g g g c c a a c a t c a g t t t t g g c g g t a g g a t a a a t c t t t g g g a a c g t g g c t t g t c t t c g g a g a a g c g t t a t a g c 480
CBS 6340 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
481
c c a g g g g a a t a c t g c c a g c c g g g a c t g a g g a c t g c g a c t 519
CBS 6340 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
EVN 373
EVN 373
EVN 373
EVN 373
EVN 373
r = 0.88
Coefficient
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00
Y-12628
260253 255 256 251 167 262 166267237263 Saccharomyces cerevisiae258261264257 265266268254252NT
259216 Zygosaccharomyces lentus230382383 Saccharomyces exiguus381NT
329T Debaryomyces hansenii222 N. I. 284T
285299302292 293 Pichia membranifaciens298301290291303287 N. I. 269271T
270 Saccharomyces bayanus272 273 274276277 Saccharomyces pastorianus275NT
278 235 355 Zygosaccharomyces rouxii242T
243244245248 Zygosaccharomyces bisporus246 247 249390 Hanseniaspora guilliermondii279NT
280281 Saccharomyces paradoxus283282370NT
371 Pichia fluxuum378T
380 Pichia carsonii379 212223217219213 215218224 Zygosaccharomyces bailii229 227 220221225 228226T
312NT
310 Pichia anomala311 340 341 Kluyveromyces marxianus342384T Wickerhamiella domercqiae392 Hanseniaspora osmophila391 Hanseniaspora occidentalis345 346NT Rhodotorula mucilaginosa231T Zygosaccharomyces florentinus368T Candida vanderwaltii373 Kluyveromyces thermotolerans387T Candida stelatta354T Zygosaccharomyces mellis348 349 Saccharomycodes ludwigii395T
339 394T Hanseniaspora uvarum393 367 Candida stellata305308 Pichia kluyveri307 388T Debaryomyces hansenii var. fabryii168350351 Schizosaccharomyces pombe396T
294288 289 Pichia manshurica300295 336 337 Issatchenkia orientalis338T
326NT Torulaspora delbrueckii327372T Kluyveromyces thermotolerans374232234 233 241NT Zygosaccharomyces rouxii238 239333T
334 Dekkera bruxellensis335 330T
331 Dekkera anomala332385 Wickerhamiella domercqiae236 N.I. 375T
376 Metschnikowia pulcherrima377 343 344 Lodderomyces elongisporus386T
389T Dekkera naardenensis296 N.I. 369T Pichia mexicana304 306 Pichia scaptomyzae297 N.I. 286 N.I. 309 Pichia farinosa 365T
366 Candida cantarellii325 N.I
Índice de semelhança
IV
V
VI
VIII
I
II
III
VII
Resultados e Discussão
Figura 4.9 – Alinhamento das sequências parciais do rDNA das estirpes EVN 385 e CBS 4351 (Gen Bank
acesso nº U45847, Kurtzman e Robnett, 1998).
4.4 Comparação com os perfis isoenzimáticos das estirpes da base de
dados da EVN
Os resultados obtidos neste trabalho foram adicionados aos da base de dados de perfis
electroforéticos de isoenzimas existente na Estação Vitivinícola Nacional (Duarte, 2000),
perfazendo na sua totalidade 160 estirpes e cerca de 50 espécies de leveduras.
Para verificar os relacionamentos entre a totalidade das estirpes inseridas na base de
dados, efectuou-se a análise numérica dos dados isoenzimáticos, de acordo com os
procedimentos anteriormente descritos em 3.4.2., resultando o dendrograma presente na
figura 4.10., encontrando-se a azul as estirpes analisadas no presente trabalho. O traçado de
uma linha recta a um nível de semelhança de aproximadamente 0,42 evidenciou uma elevada
correspondência entre os agrupamentos e as espécies estudadas. Foi calculado o coeficiente de
correlação cofenética, r= 0,88, o que permite indicar que o dendrograma gerado trata-se de
uma boa representação da matriz de semelhanças. É contudo, de referir que os valores de Rm
determinados no presente trabalho deveriam ter sido comparados em gel com os das estirpes
da base de dados existente que apresentaram valores semelhantes.
1
g c g a g t g a a g c g g c a a a a g c t c a a a t t t g a a a t c c g t c t t t t g a t g g a g t t g t a a t t t g a a g a t a a c a a t t c t t g a a g c a g c c c t g c t c a a g t t t c c t g g a a c g g a a c a t c a t g g a g g g t 120
CBS 4351 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
121
g a g a a t c c c g t g a t g c g g g g g c t c t g c t t c t c t a c a g a g t g t t a t c g a c g a g t c g a g t t g t t t g g g a a t g c a g c t c t a a g t g g g t g g t a a a t t c c a t c t a a g g c t a a a t a t t g g c g a g a g 240
CBS 4351 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
241
a c c g a t a g c g a a c a a g t a c t g t g a a g g a a a g a t g a a a a g c a c t t t g a a a a g a g a g t g a a a t a g a a c g t g a a a t t g t t g a a g t g g a a g g g t t t g a a g t t a g a c t t g g t a g t t t a c g c t c c a 360
CBS 4351 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
361
c g a t c c c t c g g g g c c g t g t a c t c g t t t t c t g c c g g g c c a g c a t c a g t t t t g a t a g a a g t a c a a a g a c a t t g g a a c g t g c c t t c t t a t g t t g g t t t a t a g a c t t t g t t a a t g c t t c t c a t c 480
CBS 4351 ・・・・・・t ・・・・・・t・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
481
g g g a c t g a g g a c c g c g c t t t t t g c t a g g a t g c t g g c g 517
CBS 4351 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
EVN 385
EVN 385
EVN 385
EVN 385
EVN 385
Resultados e Discussão
Figura 4.10 – Dendrograma representando as relações da totalidade de estirpes estudadas (160 estirpes), com base nos perfis electroforéticos de EST, ACP, G6PD, LDH e ADH. A escala corresponde a uma medida numérica de semelhança. r, coeficiente de correlação cofenética. N. I.= Não Identificada; T – estirpe tipo; NT – estirpe neotipo.
Resultados e Discussão
Para as estirpes das espécies estudadas neste trabalho, as quais somente foi analisada
isoenzimaticamente a estirpe tipo das respectivas espécies ou do anamorfo, nomeadamente a
estirpe EVN 368 da espécie Candida vanderwaltii, a estirpe EVN 369 da espécie Pichia
mexicana, a estirpe EVN 388 de Debaryomyces hansenii var. fabryii, a estirpe EVN 389 de
Dekkera naardenensis, a estirpe EVN 390 da espécie Hanseniaspora guilliermondii, a estirpe
EVN 391 da espécie H. occidentalis e a estirpe EVN 392 da espécie H. osmophila, mediante a
análise do dendrograma presente na figura 4.10., verificou-se que tal como na figura 4.2, que
surgiam isoladas no dendrograma, também não agruparam com as outras estirpes existentes
na base de dados anterior.
Verificou-se o agrupamento (agrupamento II) das estirpes EVN 370 e 371 da espécie
Pichia fluxuum, o qual se efectuou a um nível de semelhança idêntico ao agrupamento
verificado no dendrograma 4.2. O mesmo foi igualmente verificado para as estirpes EVN 378,
379 e 380 da espécie Pichia carsonii (agrupamento III), e para as estirpes EVN 375, 376 e
377 da espécie Metschnikowia pulcherrima (agrupamento VII). Para as estirpes EVN 381,
382 e 383, da espécie Saccharomyces exiguus, verificou-se o seu agrupamento, (agrupamento
I) como foi verificado anteriormente no dendrograma 4.2, contudo inserida neste
agrupamento, a estirpe EVN 230 pertencente a outra espécie (Zygosaccharomcyces lentus), a
qual fazia parte da base da dados anterior. Terá de ser efectuada a comparação dos valores de
Rm das bandas dos respectivos perfis por análise num mesmo gel, de modo a confirmar, ou
não, este resultado.
Na análise do dendrograma presente na figura 4.10, verificou-se que as estirpes que
não agruparam com as estirpes tipo da sua espécie, no dendrograma presente na figura 4.2.,
devido às dissemelhanças encontradas entre os perfis dos cinco sistemas enzimáticos
estudados e os perfis exibidos pelas estirpes tipo da sua espécie, as quais foram a estirpe EVN
366 (Candida cantarellii), EVN 367 (C. stellata), EVN 373 (Kluyveromyces thermolerans) e
EVN 385 (Wickerhamiella domercqiae), continuaram igualmente a não agrupar, bem como
não foi verificado um agrupamento com as outras estirpes de outras espécies estudadas em
trabalhos anteriores. É contudo, de referir que para as estirpes EVN 366 e 367 os resultados
de sequenciação da região D1/D2 vieram confirmar estes resultados.
Algumas das estirpes visadas neste trabalho experimental, são a estirpe tipo de
espécies constantes da base de dados existente, e foram analisadas com o objectivo de
confirmar a adequada identificação de estirpes de interesse enológico pela análise
isoenzimática. Assim, as estirpes visadas foram: EVN 386 (Lodderomyces elongisporus),
Resultados e Discussão
EVN 393 e 394 (Hanseniaspora uvarum), EVN 395 (Saccharomycodes ludwigii) e EVN 396
(Schizosaccharomyces pombe). As estirpes visadas anteriormente geraram agrupamentos com
as estirpes já estudadas e existentes na base de dados de perfis isoenzimáticos. No caso das
estirpes EVN 348, 349 e EVN 395 (estirpe tipo) da espécie Saccharomycodes ludwigii,
verificou-se o seu agrupamento (agrupamento IV) para o qual foram obtidas boas
semelhanças (cerca de 57%). Para as estirpes da espécie Hanseniaspora uvarum, EVN 339,
393 e a estirpe tipo EVN 394 analisadas, foi verificado o seu agrupamento (agrupamento V) e
foram obtidas boas semelhanças (cerca de 60%). As estirpes EVN 343, 344 e EVN 386
(estirpe tipo) de Lodderomyces elongisporus, também agruparam (agrupamento VIII), com
boas semelhanças (cerca de 58%). Contudo não foi verificado um agrupamento para as
estirpes da espécie Schizosaccharomyces pombe, EVN 168, 350, 351 e a estirpe tipo EVN
396, que respeitasse o critério definido pelo traçado da linha, isto é foram obtidos baixos
índices de semelhança (cerca de 37%), assim o agrupamento verificado (agrupamento VI) não
satisfaz os requisitos para que as estirpes sejam consideradas pertencentes à mesma espécie.
Assim, para a espécie Schizosaccharomyces pombe, não foi então possível a sua identificação
e diferenciação com base na análise electroforética de perfis dos cinco sistemas enzimáticos
estudados neste trabalho experimental.
Conclusões
5. CONCLUSÕES
Pode-se concluir que os cinco sistemas enzimáticos usados na análise de perfis
electroforéticos, esterase (EST), lactato desidrogenase (LDH), álcool desidrogenase (ADH),
fosfatase ácida (ACP) e glucose-6-fostato desidrogenase (G6PD), foram bastante
discriminantes na diferenciação entre as espécies estudadas neste trabalho experimental, e
conseguiu-se a diferenciação da maior parte das 32 estirpes de 19 espécies. Quatro das
estirpes estudadas não agruparam com as estirpes tipo da respectiva espécie, pelo que a sua
identificação foi verificada por outra metodologia a sequenciação da região D1/D2 do rDNA
26S, técnica muito utilizada na identificação de espécies de leveduras. Para duas das estirpes
esta metodologia veio a confirmar uma incorrecta identificação na espécie (EVN 366 e 367), e
suportou deste modo os resultados da análise isoenzimática, e para as restantes duas estirpes
foi confirmada a sua classificação (EVN 373 e 385). Para estas, pertencentes às espécies
Kluyveromyces thermotolerans e Wickerhamiella domercqiae, a utilização dos cinco sistemas
enzimáticos não permitiu a identificação e discriminação ao nível da espécie, deste modo é
necessário o estudo de sistemas enzimáticos adicionais.
A comparação dos resultados isoenzimáticos das estirpes analisadas no presente
trabalho com a base de dados da EVN, permitiu verificar que apenas com cinco sistemas
enzimáticos foi possível diferenciar a generalidade das cinquenta espécies em comparação.
Verificou-se também que as estirpes tipo, estudadas no presente trabalho, de algumas das
espécies já existentes na base de dados da EVN, agrupavam com estas. Contudo, é necessário
efectuar uma confirmação lado a lado num mesmo gel das estirpes deste trabalho com as
estudadas anteriormente, uma vez que só assim é possível constatar o grau de semelhança dos
perfis electroforéticos exibidos.
A análise de perfis isoenzimáticos trata-se de uma técnica com um enorme potencial
no controlo de qualidade da tecnologia alimentar, nomeadamente no rastreio de espécies de
contaminação na indústria enológica, devido a não necessitar de uma exigente formação
profissional de operadores de laboratório, devido à facilidade de execução, de ser uma técnica
que necessita de equipamento pouco dispendioso, e o facto de ser relativamente rápida aliado
à sua fiabilidade sob condições estandardizadas, características que a tornam esta técnica
adequada para utilização em rotina na indústria alimentar.
Referências Bibliográficas
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ANEXOS
Anexo I
SOLUÇÕES UTILIZADAS NA ELECTROFORESE DAS ISOENZIMAS
1. Solução de tampão depósito superior (10x)
Tris 0,25 M
Glicina 1,92 M
Após adição dos dois reagentes e água ultrapura, filtrar por papel Whatman nº1 ou 2 a
4ºC.
1.1 Solução de tampão depósito superior
Solução 10x (tampão depósito superior) diluída (1/10) em água ultrapura, com acerto
de pH por solução ácido cítrico 2 M, até pH 8,2.
1.2 Solução de tampão depósito superior – fosfatase ácida
Solução (tampão depósito superior) diluída (1/10) em água ultrapura, com acerto de
pH por solução HCl 30% (p/v) até pH 8,2.
2. Solução de tampão depósito inferior (10x)
Tris-HCl 0,25 M
Acerto do pH 8,3 com uma solução de HCl 30% (v/v) diluir com água ultrapura.
2.1 Solução de tampão depósito inferior
Diluição (1/10) da solução 10x de tampão de depósito inferior, com água ultrapura.
Anexo II
SOLUÇÃO UTILIZADA NA ELECTROFORESE DO DNA
1. Solução TBE (5x)
Tris 0,45 M
Ácido bórico 0,45 M
EDTA 0,001 M
Acerto de pH por adição de solução de HCl 30% (v/v) até pH 8,0; autoclavar.
1.1 Solução TBE (0,5x)
Diluição (1/10) da solução TBE 5x, com água ultrapura esterilizada; autoclavar.
Anexo III
Tabela A.1 – Matriz dos resultados obtidos de todas as estirpes estudas, para tratamento por análise numérica. As bandas de actividade enzimática estão representadas por uma letra, correspondente a cada complexo enzimático (E – EST; L – LDH; A – ADH; F – ACP; G – G6PD), seguida do valor de Rm dessa banda. A presença ou ausência de banda de actividade enzimática é assinalada respectivamente com 1 ou 0.
E0.21 E0.28 E0.32 E0.4 E0.42 E0.48 E0.52 E0.54 E0.58 E0.61 E0.62 E0.63 E0.65 E0.67 E0.68 E0.74 E0.76 E0.78 E0.80 E0.82 E0.84 E0.87 E0.96
365 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0366 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0367 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0368 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0369 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0370 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0371 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0372 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0373 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0374 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0375 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0376 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0377 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0378 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0379 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1380 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0381 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0382 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0383 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0384 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0385 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0386 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0387 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0388 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0389 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0390 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0391 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0392 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0393 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0394 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0395 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0396 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0378a 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0379a 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1381a 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
Anexo III
Tabela A.1 (continuação)
L0.22 L0.24 L0.26 L0.28 L0.32 L0.34 L0.36 L0.38 L0.43 L0.45 L0.47 L0.5 L0.52 L0.54 L0.6 L0.65 0L.67 L0.72
365 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0366 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0367 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0368 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1369 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0370 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0371 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0372 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0373 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0374 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0375 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0376 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0377 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0378 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0379 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0380 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0381 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0382 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0383 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0384 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0385 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0386 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0387 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0388 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1389 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0390 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0391 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0392 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0393 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0394 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0395 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0396 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0378a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0379a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0381a 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Anexo III
Tabela A.1 (continuação)
A0.18 A0.22 A0.3 A0.32 A0.36 A0.38 A0.42 A0.44 A0.48 A0.5 A0.52 A0.54 A0.56 A0.58 A0.6
365 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0366 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0367 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0368 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0369 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0370 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0371 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0372 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0373 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0374 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0375 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0376 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0377 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0378 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0379 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0380 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0381 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0382 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0383 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0384 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1385 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0386 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0387 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0388 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0389 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0390 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0391 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0392 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0393 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0394 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0395 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0396 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0378a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0379a 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0381a 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
Anexo III
Tabela A.1 (continuação)
F0.23 F0.25 F0.27 F0.28 F0.33 F0.35 F0.37 F0.39 F0.41 F0.43 F0.48 F0.5 F0.54 F0.56 F0.76 F0.78 F0.8 F0.87
365 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0366 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0367 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0368 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0369 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0370 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0371 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0372 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0373 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0374 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0375 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0376 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0377 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0378 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0379 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0380 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0381 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0382 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0383 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0384 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0385 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0386 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0387 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0388 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1389 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0390 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0391 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0392 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0393 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0394 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0395 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0396 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0378a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0379a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0381a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Anexo III
Tabela A.1 (continuação)
G0.22 G0.24 G0.3 G0.34 G0.38 G0.4 G0.42 G0.44 G0.45 G0.46 G0.48 G0.5 G0.52 G0.54 G0.58 G0.64 G0.65
365 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0366 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0367 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1368 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0369 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0370 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0371 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0372 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0373 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0374 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0375 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0376 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0377 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0378 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0379 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0380 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0381 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0382 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0383 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0384 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0385 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0386 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0387 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0388 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0389 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0390 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0391 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0392 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0393 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1394 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1395 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0396 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0378a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0379a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0381a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0