Produção de papaína: Bactérias láticas como fábricas microbianas para a produção de enzima para a indústria de alimentos

• Processo: 19/00380-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
• Beneficiário: Regiane Alves de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Enzimas Papaína Expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bactéria Lática | Desenvolvimento de ferramentas genéticas | enzima | expressão gênica | papaína | Expressão gênica para produção enzimática

Resumo

A papaína é uma enzima de amplo uso industrial e farmacêutico que, mesmo após 40 anos de uso industrial, ainda é extraída do mamoeiro. Neste projeto de pesquisa, pretende-se utilizar ferramentas modernas de biologia molecular na construção de uma eficiente rota de produção biotecnológica de papaína em um microrganismo não-modelo. Uma bactéria lática será selecionada para ser geneticamente modificada para a produção de papaína a partir de grãos usados na produção de cerveja. Bactérias lácticas (LAB) apresentam várias vantagens para a produção de enzimas quando comparadas à organismos típicos como E. coli ou S. cerevisiae. Essas vantagens incluem o fato de possuírem naturalmente metabolismo simples, genomas pequenos com redundância reduzida, altas taxas de crescimento, altas taxas de absorção de açúcar, o potencial de desacoplamento do crescimento celular e do metabolismo energético, escassos sistemas de controle de alto nível, além de serem geralmente reconhecidos como microrganismos seguros. Esta proposta apresenta impacto científico, econômico, ambiental e social, uma vez que cria novas possibilidades para o uso de LAB para produção de um insumo da indústria de alimentos ao mesmo tempo em que valoriza os resíduos da produção de cerveja. Este material pode ser utilizado como um substrato adequado e de baixo custo para o microrganismo, contribuindo para a economia sustentável, valorizando os fluxos de resíduos e reduzindo as emissões de carbono, relacionadas ao descarte do resíduo. Como resultado, espera-se desenvolver ferramentas úteis na modificação eficiente de LAB que possam ser utilizadas para a produção de enzimas, especialmente a papaína, a partir da utilização de resíduos agroindustriais como resíduo da produção de cerveja.