Microbial nitrile transformations: prospection for microorganisms, synthesis of chiral bioactive compounds and biodegradation

• Grant number: 10/16853-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Young Researchers
• Start date: September 01, 2010
• End date: August 31, 2012
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Chemistry - Organic Chemistry
• Principal Investigator: Cintia Duarte de Freitas Milagre
• Grantee: Cintia Duarte de Freitas Milagre
• Host Institution: Instituto de Biociências (IB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brazil
• Associated research grant: 10/02305-5 - Microbial nitrile transformations: prospection for microorganisms, synthesis of chiral bioactive compounds and biodegradation, AP.JP

Abstract

As nitrilas são compostos versáteis podendo ser convertidos não só em amidas, mas também em aminas, iminas, oximas, ácidos carboxílicos, ésteres e alcoóis que correspondem a um grupo economicamente importante de intermediários sintéticos. A biotransformação de nitrilas mediada por micro-organimos tem atraído atenção considerável no meio acadêmico e industrial por ser uma alternativa sustentável frente às reações químicas convencionais que requerem condições drásticas de pH, temperatura e pressão, uso de catalisadores metálicos, elevado consumo energético no processo e baixa seletividade principalmente com moléculas multifuncionalizadas. Como resultado, a busca por micro-organismos que contenham as enzimas responsáveis por estas biotransformações (nitrilases, nitrila hidratases e amidases) e que as realizem com elevada quimio-, regio- e estereosseletiva é crucial. Além de seu valor sintético, estas enzimas exercem um papel fundamental em termos de proteção ambiental, pois têm sido empregadas com sucesso na biodegradação e biorremediação de áreas contaminadas com organonitrilas de origem antropogênica. Assim, neste projeto pretende-se realizar a prospecção de micro-organismos da biodiversidade brasileira quanto à presença de enzimas conversoras de nitrilas, mais especificamente nitrila hidratases e amidases; aplicá-las na obtenção de blocos construtores quirais para síntese de compostos com atividade antiparasitária e biodegradação de herbicidas benzonitrilados tóxicos de uso ainda regulamentado no Brasil.