Monitoramento e diagnóstico molecular de contaminantes agroindustriais

• Processo: 18/22489-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
• Pesquisador responsável: Danielle Gregorio Gomes Caldas
• Beneficiário: Danielle Gregorio Gomes Caldas
• Empresa: Metaquantion P&D Soluções em Biologia Molecular Ltda
• CNAE: Atividades de apoio à agricultura ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: Piracicaba
• Pesquisadores associados: Fabiana de Souza Cannavan ; Tsai Siu Mui
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/16745-9 - Monitoramento e diagnóstico molecular de contaminantes agroindustriais, BP.TT; 20/11751-0 - Monitoramento e diagnóstico molecular de contaminantes agroindustriais, BP.TT
• Assunto(s): Biologia molecular Micro-organismos Fermentação Cana-de-açúcar Etanol Poluentes industriais Detecção Extração de DNA Reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cana-de-açúcar | Detecção | Etanol | micro-organismos | processos fermentativos | qPCR | Biologia Molecular

Resumo

A inovação em adotar técnicas moleculares na rastreabilidade de processos, insumos e produtos agroindustriais possibilita um rápido e preciso controle dos fatores restritivos à produção, tais como micro-organismos contaminantes de indústrias ainda em fase latente ou inicial de infecção. A contaminação bacteriana é considerada um dos principais fatores que afetam o rendimento de processos fermentativos industriais. A exemplo, a indústria de etanol pode ter prejuízos significativos no rendimento com contaminações causadas por bactérias dos gêneros Lactobacillus, Bacillus, Acetobacter, entre outros, presentes em níveis acima de 105 UFC/mL de mosto. Estas, podem entrar no sistema carregadas com a água e/ou melaço e permanecer nele como biofilmes que se desenvolvem nos trocadores de calor, nas dornas, nas tubulações e pontos mortos, sendo fonte contínua de inoculação de contaminantes. Portanto, a localização e quantificação precisa destes fatores restritivos da cadeia possibilitaria à indústria um melhor manejo de processos e ações para melhorias contínuas. Nesse contexto, a detecção quantitativa por qPCR (PCR quantitativo ou PCR em tempo real), serviço oferecido pela empresa MetaQuantiON, surge como uma forte ferramenta de diagnóstico molecular para aplicações práticas na detecção e quantificação, altamente sensível, específica e rápida nos níveis de gênero e espécie de micro-organismos, que em muitos casos não são alcançados por meio de análises microbiológicas convencionais. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento, otimização e validação de um pacote de análises contendo ensaios para detectar quantitativamente os mais importantes contaminantes bacterianos do processo de fermentação alcoólica, com base na técnica de qPCR. Com este produto, as usinas de etanol poderão monitorar todo o processo de forma precisa, permitindo tomadas de decisões rápidas e específicas que resultarão em economia de insumos (antibióticos e ácido) e aumento de rendimento, operando um sistema economicamente e ambientalmente mais sustentável. Objetivos específicos e aplicados desta proposta incluem: desenvolver protocolos para otimização de extração de DNA de cada tipo amostral; desenhar primers e sondas para os gêneros Lactobacillus, Bacillus, Acetobacter, Pseudomonas, Clostridium, Streptococcus, Enterobacter e Leuconostoc; otimizar cada ensaio quanto à especificidade do micro-organismo detectado e quanto aos limites de detecção e de quantificação; e validar os ensaios em amostras de matéria-prima (moagem), melaço, mosto, vinho, fermento centrifugado e fermento após tratado. Como resultado do projeto de pesquisa desta proposta a MetaQunatiON pretende disponibilizar ao setor sucro-alcooleiro testes diagnósticos moleculares para monitoramento de contaminações microbianas. (AU)