Produção em larga escala de ácido hialurônico utilizando resíduos agroindustriais e sua aplicação para funcionalização de substratos para detecção de células tumorais

• Processo: 23/01628-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Acordo de Cooperação: CNPq
• Pesquisador responsável: Marisa Masumi Beppu
• Beneficiário: Marisa Masumi Beppu
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/12980-3 - Funcionalização de dispositivos microfabricados visando à captura seletiva de células tumorais circulantes para fins de diagnóstico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/13996-9 - Produção em larga escala de ácido hialurônico utilizando resíduos agroindustriais e sua aplicação para funcionalização de substratos para detecção de células tumorais, BP.JD
• Assunto(s): Biopolímeros Biomateriais Filmes finos Polímeros naturais Ácido hialurônico Produção de produtos Técnica de automontagem Resíduos agroindustriais Células tumorais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ácido hialuronico | Biomateriais | Filmes finos | Layer by Layer | polímeros naturais | Produção | Biopolímeros

Resumo

O mercado global de vendas do ácido hialurônico (AH) alcançou 8,5 bilhões de dólares em 2020, com uma expectativa de crescimento anual de 7,19% até 2028. O AH é considerado um produto de alto valor agregado, dispondo de tecnologia avançada, servindo para as mais diversas aplicações, incluindo segmentos da oftalmologia, ortopedia, periodontia e especialmente nos procedimentos estéticos, sendo amplamente empregado como preenchedor dérmico de sulcos (nasogeniano, mentolabial e nasojugal), na "volumização" facial e no rejuvenescimento. Como principais propriedades, o AH exibe elevada higroscopicidade, excelentes propriedades mecânicas, não toxicidade, além de apresentar efeito antioxidante e anti-inflamatório. Nesse sentido, seu uso tem se estendido ao desenvolvimento de novos sistemas de liberação controlada de fármacos e na confecção de plataformas tridimensionais para o cultivo de células. Para a produção de AH por rota fermentativa, bactérias pertencentes ao gênero Streptococcus do grupo A e C são as usualmente utilizadas, com enfoque para a cepa ATCC 39920, que garante altas produtividades de AH. Tendo em vista que 80% do custo de produção de AH microbiano esteja envolvido com a necessidade de uma alta demanda de fontes de carbono e nitrogênio, provenientes de formulações comerciais, a sua produção em larga escala é um fator limitante. Nesse sentido, o presente projeto propõe realizar a otimização do cultivo da bactéria ATCC 39920 em diferentes meios, contendo diferentes porcentagens de resíduos provenientes da cadeia de obtenção do suco de laranja, especificamente o bagaço, que apresenta em sua constituição carboidratos solúveis, celulose, propectina, pectina, flavonoides, aminoácidos e vitamina C. Espera-se otimizar o meio de cultura afim de gerar uma diminuição de custos de produção do AH em larga escala, realizar todas as etapas de purificação e caracterização do polímero, bem como propor no final do projeto um meio de cultura otimizado que seja patenteado, além de um produto que seja economicamente viável e rentável. É importante ressaltar que a reutilização consciente destes resíduos industriais é de suma importância ambiental e social, visando diminuir os danos causados pelo descarte indiscriminado dos mesmos. Além disso, o AH produzido será utilizado para a funcionalização de substratos padronizados via layer-by-layer (LbL) para a captura seletiva das células tumorais. (AU)