Produção de bacteriocinas por bactérias ácido láticas a partir de subprodutos agroindustriais e análise da viabilidade técnico-econômica do processo

• Processo: 24/01163-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Ricardo Pinheiro de Souza Oliveira
• Beneficiário: Taciana Freire de Oliveira
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/25511-1 - Bioprospecção de bactérias probióticas bacteriocinogênicas: da otimização do cultivo à aplicação em sistemas de produção animal, AP.TEM
• Assunto(s): Bacteriocinas Bioprocessos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bactérias Ácido-Láticas | bacteriocinas | Bioprocesso | Bioprocessos

Resumo

Os avanços observados nas atividades de pecuária destacaram a importância do setor para a segurança alimentar, em função da capacidade de produção de alimentos saudáveis em escala mundial, de forma competitiva e sustentável. O sistema de produção animal intensivo, contudo, possibilita o surgimento de surtos de doenças infecciosas causadas por vírus, bactérias e parasitas, que podem gerar sérias perdas para o setor em nível mundial. Neste contexto, os antibióticos têm sido utilizados na produção de animais para o tratamento e prevenção de doenças ou, ainda, para melhorar o crescimento. Entretanto, a restrição do uso destas substâncias representa uma grande preocupação para a indústria de produção animal e estudos que se comprometem com a busca por alternativas viáveis para este problema tem ganhado cada vez mais destaque. Neste contexto, as bacteriocinas produzidas por bactérias ácido láticas (BALs) tem mostrado potencial como uma alternativa interessante na substituição de alguns antibióticos atualmente utilizados a fim de minimizar o surgimento de bactérias resistentes. Os estudos sobre a produção de probióticos e bacteriocinas são geralmente conduzidos em meio MRS (de Man Rogosa e Sharpe), considerado de alto custo para fins de comercialização. Uma alternativa para tornar a produção sustentável e economicamente viável é o uso de substratos de baixo custo, como por exemplo, os subprodutos agroindustriais. Um exemplo de subproduto de baixo custo é o melaço de cana-de-açúcar, que já foi reportado para o cultivo de bactérias do ácido láticas e produção de bacteriocina, uma vez que apresenta majoritariamente em sua composição a sacarose, glicose e frutose, açúcares fermentescíveis por bactérias ácido láticas. Além disso, devido aos elevados custos atribuídos às fontes de nitrogênio complexas, novas opções que ofereçam esse nutriente também devem ser consideradas. A milhocina, principal resíduo da maceração do milho tem como característica o alto teor de proteína e aminoácidos, sendo uma opção promissora para ser utilizada para síntese de biomoléculas. Neste contexto, o presente projeto tem como objetivo principal o estudo da produção de bacteriocinas por bactérias ácido-láticas, tendo o melaço de cana-de-açúcar e a milhocina como substratos no meio de cultivo. Os dados cinéticos e de processos obtidos, em conjunto com dados complementares da literatura, serão ainda utilizados para a avaliação da viabilidade técnico-econômica do processo, utilizando o software SuperPro Designer®, visando assim simular a influência das condições operacionais do processo sobre os custos de produção.