Produção e purificação de ácido clavulânico, cefamicina C e outros metabolitos bioativos de Streptomyces

• Processo: 05/55079-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2006
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Carlos Osamu Hokka
• Beneficiário: Carlos Osamu Hokka
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Alberto Colli Badino Junior ; Francisco Maugeri Filho ; Jose Geraldo da Cruz Pradella ; Maria Lucia Gonsales da Costa Araujo
• Auxílio(s) vinculado(s): 09/09858-2 - 14th European Congress on Biotechnology, AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/03551-2 - Estudo cinético e de equilíbrio do processo de purificação da Cefamicina C em adsorção por troca iônica e simulação da operação do processo contínuo, BP.MS; 08/10432-7 - Avaliação da hidrodinâmica e da transferência de massa e aplicação de sistema reacional pneumático na produção de compostos beta-lactâmicos, BP.PD; 09/50749-2 - Purificação de ácido clavulânico em relação aos aminoácidos por sistema de duas fases aquosas, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 08/52819-5 - Adicao de precursores em meio complexo soluvel para a producao de cefamicina c por streptomyces clavuligerus., BP.MS; 08/09263-6 - Construção de biblioteca de mutantes de Streptomyces clavuligerus utilizando transposon e avaliação da produção de ácido clavulânico., BP.TT; 08/03579-1 - Obtenção de mutantes de Streptomyces clavuligerus e otimização de condições de cultivo para a produção de cefamicina C, BP.DR; 08/01411-6 - Produção e caracterização de isoenzimas de Streptomyces clavuligerus relacionadas com a síntese do ácido clavulânico, BP.DR; 08/53197-8 - Estudo da influência de caldos clarificados por ultrafiltração no processo de purificação do ácido clavulânico por troca iônica, BP.IC; 06/54721-7 - Estudo morfológico e bioquímico de mutantes de Streptomyces clavuligerus melhores produtores de ácido clavulânico obtidos por aplicação de radiação UV e tratamento químico, BP.MS; 06/59474-8 - Estudo teórico e experimental de antibióticos beta lactâmicos e metabólitos bioativos de estreptomicetos, BP.PD; 06/59693-1 - Caracterização de produtos gênicos pertinentes à via de síntese do ácido clavulânico de Streptomyces clavuligerus ATCC 27064, BP.PD; 06/53578-6 - Avaliacao de formas de preparacao de estoques na preservacao de streptomyces clavuligerus visando a producao de acido clavulanico., BP.MS; 06/53941-3 - Purificacao de acido clavulanico obtido por fermentacao utlizando zeolitas., BP.MS; 06/55203-0 - Purificação e concentração de ácido clavulânico por nanofiltração, BP.DR; 04/15540-1 - Isolamento, purificação e caracterização de cefamicina C e ácido clavulânico de Streptomyces clavuligerus, BP.PD; 04/00224-7 - Melhoramento da produção de ácido clavulânico através da obtenção de mutantes de Streptomyces clavuligerus, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Reatores bioquímicos Reatores biológicos Ácido clavulânico Purificação de proteínas Cefamicinas Substâncias bioativas Streptomyces
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acido Clavulanico | Biorreator | Cefamicina C | Estreptomicetos | Purificacao De Biomoleculas | Separacao E Purificacao

Resumo

O projeto estudará as etapas necessárias para o desenvolvimento de biotecnologia de produção de produtos bioativos obtidos de Streptomyces, sendo que para o Ácido Clavulânico, AC, e Cefamicina C, CefC, pretende-se propor alternativas de todo o processo de produção, envolvendo desde melhoramento genético, desenvolvimento de bioprocessos e biorreatores, até o desenvolvimento de sistemas de separação, extração e purificação. Incluirá análise, modelagem e simulação do processo fermentativo e das etapas de "downstream". A(s) Tecnologia(s) desenvolvida será disponibilizada para exploração comercial pelo setor produtivo. Espera-se também que algumas dessas alternativas possam ser utilizadas para outros compostos bioativos a serem isolados. Para tanto quatro instituições estarão direta e ativamente envolvidas: IQ/Unesp Araraquara, com ênfase na etapa de melhoramento genético, isolamento e caracterização de novos produtos bioativos; Agrupamento de Biotecnologia, AB, do IPT, São Paulo, cujos pesquisadores participarão mais ativamente na identificação e caracterização genotípica de mutantes obtidos, ampliação de escala do processo fermentativo e avaliação da capacidade anti-tumoral de extratos de cultivo de estreptomicetos. A FEA/Unicamp, Campinas, participará das etapas de separação e purificação, com ênfase na utilização de zeólitas como peneira molecular e separação de substâncias por nanofiltração; e o DEQ/UFSCar, São Carlos, além de coordenar o projeto como um todo, dará ênfase no desenvolvimento de bioprocesso, em biorreatores convencionais e não convencionais, com destaque ao reator "airlift", para produção de AC e CefC em batelada, batelada alimentada, contínuo com e sem reciclo celular, bem como na Separação, Purificação, Caracterização das biomoléculas. Além disso, o Departamento de Química da UFSCar irá participar, inicialmente disponibilizando equipamentos de análise instrumental para identificação de compostos beta-lactâmicos como Ressonância Nuclear Magnética - laboratório do Prof. Antonio Gilberto Ferreira - e Espectrômetro de Massa - laboratório do Prof. Edson Rodrigues Filho; e posteriormente, em eventual colaboração para identificação e caracterização de outras substâncias bioativas isoladas de estreptomicetos . Nesta fase o IQ Unesp irá participar também oferecendo serviços de análise e caracterização de substâncias bioativas. Saliente-se que além de Streptomyces clavuligerus A TCC 27064, mais quatro linhagens de Streptomyces isolados de sedimentos marinhos, uma delas considerada nova, estão disponíveis em nossos laboratórios para pesquisa de novos produtos. Pretende-se também contar com pesquisadores de Universidades e Institutos de Pesquisa do exterior, já tendo no momento a concordância do Prof. José M. de Cardoso Menezes do Instituto Superior Técnico de Lisboa, especialista em controle de bioprocessos e com grande experiência em trabalhos com indústria produtora de AC pro S.clavuligerus; e da Profa. Paloma Liras da Faculdade de Biologia, Universidade de León, Espanha, uma das mais ativas pesquisadoras em biossíntese e genética molecular de antibióticos beta-lactâmicos, principalmente AC e CefC de estreptomicetos. (AU)

Publicações científicas

(34)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa