Otimizando a estabilidade e as propriedades comerciais de um coquetel de bacteriófagos para aplicação em processos fermentativos industriais

• Processo: 25/03532-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Marcelo Ventura Rubio
• Beneficiário: Marcelo Ventura Rubio
• Pesquisadores principais: Daniel Ibraim Pires Atala ; Luciano Armiliato
• Vinculado ao auxílio: 21/12144-3 - Desenvolvimento de um coquetel antibacteriano complexo e sua aplicação em processos fermentativos industriais, AP.PIPE
• Assunto(s): Bacteriófagos Infecções bacterianas Controle biológico Fermentação alcoólica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacteriófagos | Contaminação bacteriana | Controle Biológico | Coquetel antibacteriano | Fermentação Alcóólica | Processos fermentativos industriais | Controle bacteriano de processos industriais

Resumo

Bacteriófagos são vírus com a capacidade específica de infectar bactérias, sendo inofensivos para os seres humanos, animais e plantas. Desde a sua descoberta em 1915, eles têm sido estudados quanto ao seu potencial para controle de bactérias de interesse na medicina humana e na indústria de alimentos. Desde 2006, a FDA (Food and Drug Administration) aprova o uso de bacteriófagos como conservantes de alimentos, podendo ser utilizados como agentes de controle biológico de estirpes bacterianas em legumes frescos, carne e derivados. Em nossa proposta, desenvolvemos um coquetel de bacteriófagos para controle de contaminação bacteriana em processos fermentativos industriais como alternativa ao uso de antibióticos e outros produtos químicos que geram prejuízos ambientais ou para processo. A contaminação bacteriana pode gerar perdas de até 27% na produção de etanol e em resultados anteriores observamos ganhos de eficiência fermentativa de 17%. Os bacteriófagos possuem uma série de vantagens como agentes de controle bacteriano, pois apresentam alta especificidade em relação ao seu hospedeiro, determinada por receptores da parede celular bacteriana, não afetando a microbiota restante; desenvolvem mecanismos de defesa para a sua sobrevivência, se adaptando continuamente aos hospedeiros; apresentam baixa toxicidade inerente, uma vez que consistem, principalmente, de ácidos nucleicos e proteínas; possuem baixo custo e facilidade de isolamento e propagação; podem suportar as condições de processamento industriais e têm vida útil prolongada. Com o objetivo de acelerar a entrada dos bacteriófagos no mercado nacional, realizaremos a evolução dos coquetéis e otimização das condições de estabilidade, armazenamento e logística. Dessa forma, serão realizados os seguintes estudos na etapa de downstream: avaliação de compatibilidade com estabilizantes e conservantes alimentícios; avaliação de metodologias de concentração dos bacteriófagos, tais como, filtração, spray dryer e liofilização. O desenvolvimento dessas técnicas poderá eliminar a necessidade de refrigeração do coquetel e sua utilização por um tempo prolongados, reduzindo custos de maneira significativa. A criação de um coquetel eficiente com um vasto espectro de ação antibacteriano permitirá a substituição do uso de antibióticos em processos industriais, impedindo o desenvolvimento de microrganismos resistentes e a formação de biofilmes bacterianos. Além da utilização em ambientes industriais, o desenvolvimento de um coquetel fágico personalizado apresenta grande potencial de aplicação nas áreas de medicina, saúde alimentar humana e animal e descontaminação ambiental. (AU)