Importância das reservas energéticas para a resposta ao estresse ácido em Saccharomyces.

Abstract

Em processos fermentativos, as células de leveduras são expostas a alterações ambientais, tais como alterações nos níveis de nutrientes, temperatura, pH, concentração de etanol, concentração de O2, e outras mudanças. A capacidade de responder às condições ambientais é importante para a funcionalidade e sobrevivência das células. Na literatura, são amplamente discutidos os problemas relacionados à resposta ao estresse por ácidos orgânicos fracos produzidos durante o processo fermentativo ou aqueles utilizados como conservantes e à micro-organismos competidores. A resposta ao estresse induzido por ácidos inorgânicos é pouco estudada uma vez que este ambiente é encontrado quando se reciclam células em processos industriais e quando se utilizam leveduras como probiótico. O objetivo deste trabalho foi investigar a importância das reservas energéticas ATP, trealose e glicogênio, na resposta ao estresse ácido inorgânico em diferentes linhagens de Saccharomyces. Os resultados obtidos mostram que as linhagens de Saccharomyces cerevisiae: var. boulardii, LBCM 479 (ena1-4 ) e UFMG 905 submetidas a um estresse ácido severo (pH 2), imposto pelo ácido inorgânico HCl, são mais tolerantes a essa condição do que a S. cerevisiae W303, que apresentou maior sensibilidade. Foi observado um consumo de ATP e mobilização de trealose ao longo da exposição ao ácido em todas as linhagens. A reserva de glicogênio não pareceu ser importante para a resposta ao ácido, no período de ensaio analisado, quando a trealose ainda se encontrava presente. Os dados sugerem que um dos fatores envolvidos na resposta a este estresse, em relação à viabilidade celular, relaciona-se ao conteúdo/mobilização de reservas energéticas, especialmente, do dissacarídeo trealose. Interessantemente, a linhagem W303 mostrou aumento das reservas de trealose e uma maior capacidade de sobreviver ao estresse ácido quando exposta ao HCl antes e depois de um estresse térmico moderado em fases de crescimento exponencial e estacionária. Um aumento das reservas de glicogênio ocorreu após o estresse térmico subletal apenas na fase estacionária. Provavelmente, essa resposta envolve também mudanças na expressão gênica. A sobrevivência em mutantes nulos tps1(subunidade do complexo trealose fosfato sintase/fosfatase), nth1 e nth2 (genes das trealases neutras), ath1 (gene da trealase ácida), assim como a atividade enzimática sugerem que esses genes são importantes para a resposta ao estresse ácido inorgânico. Em conjunto, os resultados sugerem que o conteúdo e a mobilização de reservas energéticas, principalmente de trealose, parecem estar envolvidos na resposta ao estresse por ácido inorgânico. Além disso, células de W303 submetidas a um estresse de temperatura subletal respondem melhor ao estresse ácido e, esta resposta coincide com uma maior mobilização de trealose.