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Biobtenção de nisina em soro de leite descartado; aplicação do antimicrobiano em sistemas de conservação de alimentos, produtos farmacêuticos; e como adjuvante de vacina

Processo: 08/11418-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2009 - 31 de maio de 2011
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Thereza Christina Vessoni Penna
Beneficiário:Thereza Christina Vessoni Penna
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Conservação de alimentos  Soro do leite  Nisina  Anti-infecciosos  Adjuvantes imunológicos 

Resumo

A nisina, composto de 34 resíduos de aminoácido (3500Da), é sintetizado por certas espécies de Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454, durante a fase exponencial de crescimento do microorganismo. Pertence a família dos lantibióticos, um grupo de peptídeos antimicrobianos que são caracterizados pela presença de aminoácidos raros em sua estrutura. Possui amplo espectro inibitório contra bactérias Gram-positivas e esporos, porém tem baixa atividade contra bactérias Gram-negativas, fungos e leveduras. A adição de um agente quelante, como o EDTA, pode desestabilizar a membrana externa das bactérias Gram-negativas, tornando as células mais sensíveis a ação de nisina. É atualmente a única bacteriocina amplamente utilizada como agente de conservação natural e aprovada pelas legislações nacionais e estrangeiras como conservante alimentício natural, principalmente em laticínios. No Brasil, nisina tem o seu uso permitido pela Legislação Brasileira (DETEN/MS nº 29, de 22 de janeiro de 1996) como conservante natural de produtos de natureza biológica. Apresenta características ideais para um aditivo alimentício, não apresentando efeito sobre a flora normal do intestino, é atóxico, não afeta a cor e o sabor dos alimentos e apresenta estabilidade térmica. Pesquisas na literatura indicam o uso potencial da nisina em formulações medicamentosas, como no estudo da utilização em contraceptivos, no tratamento de úlceras estomacais e infecções de cólon, e em artigos médico-odontológicos. O Brasil atualmente importa nisina a preços elevados (R$1.637,26, em 25g do produto, que contém 2,5% de nisina), o que dificultam a sua aplicação imediata em escala hospitalar (lactário, dietas, feridas), merenda escolar e mercado consumidor. Torna-se atrativo a pesquisa por novas formulações para a produção de bacteriocinas. Duas alternativas promissoras estão em desenvolvimento no Laboratório: a utilização de leite desnatado diluído e soro de leite (descartado), como substratos naturais para o crescimento do microorganismo produtor de nisina, L. lactis., o que reduz drasticamente o custo do meio de cultivo tornando-o viável para utilização em larga escala industrial. E ainda promove o aproveitamento de resíduos industriais diminuindo a poluição ambiental. Ainda pretende-se, com o projeto, estudar a aplicação da nisina, em diferentes formulações, por aquecimento ôhmico, que tem recentemente obtido novos interesses no campo de esterilização/pasteurização em especial por sua característica de fornecer produtos tratados com qualidade superior quando comparados aos obtidos por processos convencionais. A biomolécula, nisina, será incorporada em membranas de celulose, produzidas a partir de meio de cultura complexo utilizando resíduos de frutas ou chá. que possibilitam a produção da membrana de celulose a um baixo custo com uma maior relação custo-benefício. A incorporação de antimicrobianos como a nisina e outros fármacos na membrana de celulose tem uma extensa aplicabilidade nos campos farmacêutico-médico (recuperação de lesões cutâneas), químico, cosmético, alimentar, dentre outros. Além de estudar o comportamento da biomolécula frente a células da linhagem de fibroblastos NIH/3T3, para promover proliferação celular e observar se haverá citoxicidade, isso indicará a potencial aplicação em bandagem para cicatrização de feridas; e frente a macrófagos que indicará se há diferença na apresentação de antígenos, indicativo de imunomodulação, adjuvanticidade ou ainda tolerância imunológica. O presente projeto tem por objetivo principal o estudo do comportamento da biomolécula nisina em diferentes sistemas. A produção de nisina tem sido estudada por nosso grupo de pesquisa, e inclusive, depositou o pedido de patente de invenção do processo de produção de nisina sob o número de P.I. 0.802.371-9. (AU)