Diaporthe Endophytes in the Control of Standard Bacterial Strains and Clinical Isolates

Resumo

Microrganismos endofíticos são amplamente explorados por sua capacidade de produzir compostos com atividade biológica, o que permite identificar metabólitos com potencial para produção de fármacos, incluindo antimicrobianos. Considerando a necessidade de otimizar a prospecção desses microrganismos visando o controle de bactérias patogênicas resistentes a antimicrobianos, o presente estudo selecionou, a partir de uma coleção de endófitos, o fungo do gênero Diaporthe mais promissor na produção de metabolitos secundários contra microrganismos resistentes. Para isso, dez isolados deste gênero foram confrontados contra cepas padrão e bactérias patogênicas clínicas. Os fungos endofíticos do gênero Diaporthe isolados de folhas de Schinus terebinthifolius foram confrontados diretamente em placas de Petri contendo ágar batata dextrose por antagonismo contra oito cepas bacterianas (Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Salmonella typhimurium) e sete isolados clínicos resistentes identificados como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Proteus mirabilis com diferentes perfis de resistência, incluindo quinolonas e cefalosporinas, e Staphylococcus epidermidis resistente à ampicilina. Quatro fungos endofíticos controlaram o crescimento de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Um dos isolados, Diaporthe endophytica LGMF653, inibiu o crescimento de cinco bactérias isoladas de amostras clínicas com característica de resistência a drogas antibacterianas, incluindo um microrganismo Gram-positivo e quatro Gram-negativos, sendo, portanto, considerado o mais promissor dentre os endófitos avaliados. Além da prospecção obtida, os dados também evidenciam a importância da inclusão de isolados clínicos na triagem de microrganismos com interesse tecnológico, permitindo selecionar o microrganismo prospectado com o potencial mais adequado.

Palavras-chave: Resistência Antimicrobiana. Atividade Biológica. Fungos Endofíticos

Abstract

Endophytic microorganisms are widely exploited for their ability to produce compounds with biological activity, this allows to identify metabolites with potential for drug production, including antimicrobials. Considering the need to optimize the prospection of these microorganisms aiming the control of pathogenic bacteria resistant to antimicrobial drugs the present study selected the most promisor Diaporthe fungi in producing secondary metabolites against resistant microorganisms from an endophytic collection. With this intend, ten isolates of this genus were confronted against standard strains and clinical pathogenic bacteria. Endophytic fungi of the genus Diaporthe isolated from Schinus terebinthifolius leaves were directly confronted in Petri dishes containing potato dextrose agar by antagonism against eight bacterial strains (Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli and Salmonella typhimurium) and seven resistant clinical isolates identified as Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Proteus mirabilis with different resistance profiles, including quinolones and cephalosporin, and ampicillin-resistant Staphylococcus epidermidis. Four endophytic fungi controlled the growth of Gram-positive and Gram-negative bacteria. One of the isolates, Diaporthe endophytic LGMF653, inhibited the growth of five bacteria isolated from clinical samples with characteristics of resistance to antibacterial drugs, including one Gram-positive and four Gram-negative microorganisms, being therefore considered the most promising among the endophytes evaluated. In addition to the prospection obtained, the data also show the importance of including clinical isolates in the screening of microorganisms with technological interest, allowing the selection of the prospected microorganism with the most adequate potential.

Keywords: Antimicrobial Resistance. Biological Activity. Endophytic Fungi.