Produtos naturais microbianos são uma importante fonte de compostos promissores para o tratamento de doenças humanas e veterinárias, bem como para o controle de pragas agrícolas responsáveis por perdas irreparáveis no campo. Contudo, a redundância química observada ao término dos isolamentos de compostos tem sido um percalço para a descoberta de novos metabólitos produzidos por microrganismos. Como alternativa a este problema, está a busca de linhagens microbianas em ambientes extremos, ambientes onde as condições de vida são submetidas a fatores limite para a maior parte dos organismos conhecidos. Microrganismos extremófilos apresentam características fisiológicas adaptadas à sobrevivência em um meio altamente hostil, e como consequência, são como reservatórios de novas moléculas, advindas de sua história natural peculiar nestes ambientes. Com temperaturas negativas, alta salinidade, e alto índice de radiação UV, os mares pertencentes ao oceano Glacial Antártico ofertam possibilidades para o isolamento de novas espécies e novos produtos naturais para a inovação biotecnológica. A abordagem mais recente de investigação e isolamento de novos compostos engloba a utilização de ferramentas ômicas integradas a métodos cromatográficos e espectrométricos de análise, proporcionando assim, uma forma mais precisa de identificar cada linhagem microbiana e seus metabólitos bioativos. Desta forma, o objetivo deste trabalho é investigar metabólitos produzidos por linhagens bacterianas endossimbiontes da macroalga antártica Monostroma hariotti, avaliando seu potencial biotecnológico. A partir do sequênciamento do gene 16S rRNA das 21 linhagens endossimbiontes de M. hariotti, foi obtida a identificação dos gêneros Arthrobacter sp., Bacillus sp., Microbacterium sp., Priestia sp., Pseudomonas sp., e Psychrobacter sp. Bioensaios em placa de 96 poços revelaram potencial antibacteriano dos extratos orgânicos das linhagem Bacillus sp. MONO11, a qual apresentou atividade biológica contra bactérias patogenicas, sendo então selecionada para isolamento dos seus metabólitos bioativos. Constatou-se que bactérias endossimbionte da alga M. hariotti são filogenéticamente distintas e apresentam potencial para a descrição de novas espécies. Quanto as suas capacidades de controle microbiano, observou-se que nos estudos in vitro, cinco linhagens de três generos diferentes apresentaram atividade inibitória do crescimento de patógenos animais e vegetais, revelando o potencial desta comunidade endossimbionte para o isolamento de produtos naturais antimicrobianos. Dentre as linhagens avaliadas, a bactéria Bacillus sp. MONO11 apresentou branda atividade biológica contra Staphylococcus aureus 25923 e Staphylococcus aureus MU-50+, e, junto as importantes características obtidas através de revisão da literatura, a linhagem foi selecionada para o isolamento de compostos bioativos. Foram isolados quatro metabólitos com base no alto peso molecular, M11Se21A (m/𝓏. 991,5; C₅₀H₇₈N₄O₁₆), M11Se21B (m/𝓏. 1005,5; C₅₁H₈₀ N₄O₁₆), M11Se21C (m/𝓏. 1019,5; C₅₂H₈₂N₄O₁₆), M11Se21D (m/𝓏. 1033,5; C₅₃H₈₄N₄O₁₆), sendo identificados por métodos espectroscópicos e espectrométricos como os compostos seongsanamidas B, A, C, e D respectivamente. Conclue-se até o momento que bactérias endossimbiontes de M. hariotti grande valor biotecnológico, promovendo o controle de patógenos bacterianos e que além da possibilidade de serem espécies novas aguardando descrição, podem produzir compostos inéditos.

Microorganism-derived natural products are an important source of promising compounds for the treatment of human and veterinary diseases, as well as for the control of agricultural pests responsible for irreparable losses in the field. However, the observed chemical redundancy at the end of compound isolations has been a hurdle to the discovery of new metabolites produced by microorganisms. As an alternative to this problem, there is the search for microbial strains in extreme environments, environments where living conditions are subjected to limiting factors for most known organisms. Extremophilic microorganisms have physiological characteristics adapted to survival in a highly hostile environment, and as a consequence, they are like reservoirs of new molecules, coming from their peculiar natural history in these environments. With negative temperatures, high salinity, and high UV radiation index, the seas belonging to the Antarctic Glacial Ocean offer possibilities for the isolation of new species and new natural products for biotechnological innovation. The most recent approach to the investigation and isolation of new compounds encompasses the use of omic tools integrated with chromatographic and spectroscopic analytical methods, thus providing a more precise way to identify each microbial strain and its bioactive metabolites. In this way, the objective of this work is to investigate possibly new metabolites produced by endosymbiotic bacterial strains of the Antarctic macroalga Monostroma hariotti, evaluating their biotechnological potential. From the sequencing of the 16S rRNA gene of the 21 endosymbiotic strains of M. hariotti, the identification of the genera Arthrobacter sp., Bacillus sp., Microbacterium sp., Priestia sp., Pseudomonas sp., and Psychrobacter sp. was obtained. 96-well plate bioassays revealed antibacterial potential of the organic extracts of the Bacillus sp. MONO11 strain, which showed biological activity against pathogenic bacteria, and was then selected for isolation of its bioactive metabolites. It was found that endosymbiotic bacteria of the alga M. hariotti are phylogenetically distinct and have the potential for the description of new species. Regarding their microbial control capacity, it was observed that in vitro studies, five strains of three different genera showed inhibitory activity of the growth of animal and plant pathogens, revealing the potential of this endophytic community for the isolation of antimicrobial natural products. Among the strains evaluated, the bacterium Bacillus sp. MONO11 showed a mild biological activity against Staphylococcus aureus 25923 and Staphylococcus aureus MU-50⁺ antibiotic resistant lineage, and due this, within the interesting capabilities described in specialized literatures, this lineage was selected for the isolation of bioactive compounds. Four metabolites were isolated due to their high molecular weight. The compounds M11Se21A (m/𝓏. 991.5; C₅₀H₇₈N₄O₁₆), M11Se21B (m/𝓏. 1005.5; C₅₁H₈₀N₄O₁₆), M11Se21C (m/𝓏. 1019.5; C₅₂H₈₂N₄O₁₆), M11Se21D (m/𝓏. 1033.5; C₅₃H₈₄N₄O₁₆) were identified by spectrometric and spectroscopic techniques, corresponding to seongsanamides B, A, C, and D respectively. It is concluded at this point that endosymbiotic bacteria of M. hariotti have great biotechnological value, promoting the control of bacterial pathogens and that in addition to the possibility of being new species awaiting description, they can produce new compounds.