Aplicação do antibiótico nigericina para controle microbiológico no setor agroindustrial

• Processo: 16/15452-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Mário César Souza e Silva
• Beneficiário: Mário César Souza e Silva
• Empresa: M C Tech Biotecnologia Ltda
• Vinculado ao auxílio: 15/15804-3 - Aplicação do antibiótico nigericina para controle microbiológico no setor agroindustrial, AP.PIPE
• Assunto(s): Biotecnologia Antibacterianos Nigericina Actinobacteria Fermentação Etanol Indústria agrícola
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antibióticos naturais | biotecnologia | Controle Microbiologico Da Fermentação | Controle Microbiologico Do Processo Fermentativo | nigericina | Produção de etanol | Biotecnologia

Resumo

O setor sucroalcooleiro foi responsável por aproximadamente 2% do PIB nacional e por 31% do PIB da Agricultura no Brasil em 2012, tendo empregado cerca de 4,5 milhões de pessoas. O Brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo. No entanto, o monitoramento e o controle de contaminantes da microbiota nas dornas de fermentação são fundamentais para a melhora na eficiência e no rendimento da produção de etanol. A contaminação bacteriana é certamente o principal fator que afeta a fermentação alcoólica. Quando a contaminação bacteriana atinge níveis entre 107 e 108 células/mL de mosto, ocorrem queda significativa no rendimento alcoólico. Sem dúvida alguma, o uso de biocidas os quais, em virtude de suas propriedades bactericidas ou bacteriostáticas, funcionam como agentes desinfetantes, reduzindo a contaminação microbiológica da fermentação é o procedimento mais comumente empregado. Os antibióticos comerciais mais utilizados para o controle bacteriano durante a fermentação são o clorafenicol, a tetraciclina, a penicilina e a monensina sódica. Dentre os quais se destaca o antibiótico importado, monensina sódica, que possui grande atividade sobre bactérias gram-positivas, as principais causas de contaminação no processo de fermentação etanólica. Atualmente, o gasto com antibióticos para a produção de etanol está em torno de R$ 0,02 por litro, sendo assim, a implantação de uma produção local de antibiótico a baixo custo pode ser uma alternativa para a diminuição do custo final na produção de etanol. Se a tecnologia atender toda a produção do estado de São Paulo, e gerasse uma diminuição de R$ 0,01 por litro de etanol produzido, a economia seria de R$ 99 milhões considerando a safra de 2013/14. A monensina é comercializada por várias empresas do setor, com vendas anuais de 180 toneladas ao preço médio de R$ 220,00/Kg, perfazendo anualmente o valor de R$ 39.600.000,00. A monensina sódica pertence à classe de antibióticos poliéteres ionóforos, produzidos por actinobactérias do gênero Streptomyces cinnamonensis, dentro desta classe de compostos são conhecidas mais de 120 estruturas diferentes, dentre elas a nigericina. Em um trabalho recente, referente à dissertação de mestrado do aluno André Luiz Scridelli Silva, foi avaliado o potencial de produção de nigericina pela actinobactéria EUCAL 26, isolada da rizosfera do eucalipto. Esta actinobactéria apresenta um grande potencial biotecnológico, em virtude de produzir apenas a nigericina como metabolito ativo, ou seja, o extrato bruto é composto única e exclusivamente por nigericina. Outro resultado bastante promissor, foi a produção de nigericina em aproximadamente 500,0 mg/L, empregando uma solução melaço de soja 1% como meio de cultivo. O melaço de soja é um resíduo agroindustrial de baixo custo e com grande potencial para aplicação em processos biotecnológicos. Também foi realizado testes de atividade biológica comparativos entre nigericina e monensina, frente a diferentes linhagens de bactérias, onde a nigericina apresentou maior atividades em menores concentrações. Visto a isso, prevê-se uma diminuição na adição de antibiótico, tornando o processo mais sustentável. Desta forma, o principal objetivo deste projeto PIPE é avaliar a possibilidade de introduzir no mercado um produto sustentável e de baixo custo para ser utilizado no controle de contaminantes do mosto de fermentação para a produção de etanol. Deste modo, a empresa MC Desinfecção Industrial propõe um projeto, que conta com uma colaboração inédita com o Laboratório de Espectrometria de Massas Aplicada a Produtos Naturais (USP - Ribeirão Preto) e com a Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP de Araraquara, visando avaliar o desenvolvimento do potencial de aplicação do antibiótico nigericina para o controle microbiológico do processo de fermentação do etanol produzido pela actinobactéria EUCAL 26, isolado e produzido em trabalhos realizados na USP de São Paulo. (AU)