Estratégias de alta eficiência para a produção de penicilina G acilase em cultivos batelada alimentada de rE. coli

• Processo: 14/00165-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Teresa Cristina Zangirolami
• Beneficiário: Teresa Cristina Zangirolami
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Engenharia bioquímica Penicilina G acilase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cultivos em batelada alimentada | Escherichia coli recombinante | Meio de auto indução | penicilina G acilase | Engenharia Bioquímica

Resumo

Penicilina G acilase (PGA) é usada industrialmente para catalisar a obtenção de ácido 6-aminopenicilânico. Em Escherichia coli, o mais estudado microrganismo para a produção de PGA, esta enzyma se acumula no espaço periplasmático e a temperatura desempenha um papel importante na síntese correta de suas subunidades. Este trabalho investiga a influência da composição do meio, da estratégia de cultivo e da temperatura na produção de PGA por rE. coli. Cultivos em frascos agitados conduzidos sob temperaturas de indução variando entre 18 to 28°C revelaram que a atividade enzimática específica atingida a 20°C (3000 IU gDCW-1) foi 6 vezes superior à obtida a 28°C. Cultivos em biorreator em condições de auto-indução e alta densidade celular foram realizados usando a temperatura de indução selecionada, em meio complexo e definido, tendo IPTG e lactose como indutores. Concentrações finais de biomassa de 100 e 120 gMS L-1, e produtividades enzimáticas máximas de 7800 and 5556 IU L-1 h-1, foram atingidas para cultivos de alta densidade usando meio complexo e definido, respectivamente. Os valores de atividade enzimática volumétrica e de produtividade usando o meio complexo são os maiores já relatados para a produção de PGA em E. coli. Rendimentos globais de recuperação de PGA de 64 e 72% após purificação foram atingidos com os extratos brutos obtidos a partir das células cultivadas em meio definido e complexo, respectivamente. O meio complexo foi o de menor custo.e pode ser usado em cultivos de alta densidade ou em estratégias de estratégias de auto indução. (AU)