Expressão de proteínas heterólogas para o cultivo de carne cultivada e produtos análogos do tipo plant-based

• Processo: 24/02154-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Rosana Goldbeck Coelho
• Beneficiário: Esteban Ivan da Silva Vejar
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/05731-2 - BEYOND: estabelecendo uma fábrica celular fúngica para produção de proteínas recombinantes, AP.TEM
• Assunto(s): Biotecnologia Expressão heteróloga Proteínas Expressão de proteínas Carnes e derivados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carne cultivada | expressão heteróloga | Plant-based | Proteinas | Biotecnologia

Resumo

O crescimento da população mundial e o aumento da procura global por produtos cárneos nas próximas décadas impulsionaram a busca por fontes alternativas de proteína. A produção de carne tradicional apresenta desvantagens e há aspectos negativos sobre o seu alto consumo. Os principais problemas estão relacionados ao alto risco de contaminação, uso ineficiente dos recursos ambientais, aumento das emissões de gases de efeito estufa, doenças nutricionais e sofrimento dos animais. Os produtos vegetais e a carne cultivada têm sido objeto de estudo e investimentos em recursos alternativos de proteínas. No entanto, essas alternativas exigem novas ferramentas e enfrentam muitos desafios. Minimização dos custos de produção, matéria-prima sem componentes de origem animal materiais e propriedades organolépticas semelhantes às da carne convencional são os verdadeiros obstáculos à produção em larga escala e aceitação do consumidor. Neste contexto, proteínas recombinantes livres de animais, têm um papel importante na produção de carne cultivada e de produtos a base de vegetais. A fermentação de precisão pode produzir proteínas recombinantes como a transferrina, responsável pela a regulação da entrega de ferro às células. A produção de transferrina recombinante de alta qualidade para fins de cultura celular pode reduzir os custos de meios isentos de soro bovino. O mecanismo de produção de hemoglobina recombinante em fábricas de células microbianas (E. coli, P. pastoris e A.oryzae) também pode ser a chave para a produção de carnes alternativas. O componente heme é responsável por conferir sabor e aroma aos produtos cárneos, bem como a cor associada mudança da carne cozida. Outra enzima eficaz na produção de proteínas alternativas é a transglutaminase microbiana. Esta enzima de reticulação de proteínas induz a formação de células agrega e melhora a qualidade e textura dos produtos. Com base nos desafios produzindo carnes alternativas, a presente proposta visa a expressão e produção de proteínas heterólogas, como transferrina, hemoglobina e transglutaminase, para reduzir ou eliminar algumas limitações existentes no processo de fabricação de carne cultivada e produtos à base de plantas (plant-based). (AU)