Produção e aplicação de biocatalisadores na geração de macromoléculas para alimentos saudáveis com foco na obtenção de prebióticos

• Processo: 25/02824-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Fernando Segato
• Beneficiário: João Victor André Silveira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/07015-7 - PBIS - Plataforma Biotecnológica Integrada de Ingredientes Saudáveis, AP.NPOP
• Assunto(s): Expressão heteróloga Fermentação Fungos filamentosos Oligossacarídeos Prebióticos Enzimologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultivo de microrganismos | expressão heteróloga | fermentação | Fungos filamentosos | oligossacarídeos | prebióticos | Enzimologia

Resumo

O Brasil em geral e o Estado de São Paulo especificamente são grandes na produção agrícola, com projeção e importância mundial. Entretanto, as tecnologias de aproveitamento de resíduos agroindustriais e a produção de alimentos saudáveis ainda estão aquém do nível desejado. Por outro lado, o contínuo crescimento de doenças relacionadas a distúrbios do metabolismo e sistema imunológico provocadas pela má alimentação, sedentarismo e obesidade, incluindo diabetes, hipertensão, câncer e doenças metabólicas raras, vem apresentando um peso crescente sobre os sistemas de saúde e despesas relacionadas à auxílios-doença. Neste projeto estamos estabelecendo e aprimorando uma plataforma biotecnológica que envolve a descoberta e a engenharia de enzimas e a produção de proteínas recombinantes em grandes quantidades (fábricas celulares), focando em produção de compostos saudáveis, como prebióticos (XOS, GOS, FOS e MOS). Estes compostos serão produzidos a partir de resíduos agrícolas usando tecnologias enzimáticas avançadas obtidas a partir de fábricas celulares e purificadas. Além disso, esta proposta está vinculada ao projeto PBIS o qual aglutina uma massa crítica de pesquisadores do Brasil e de outras partes do mundo visando enfrentar os desafios de identificação e descoberta de novas enzimas e sua utilização para hidrólise de biomassa lignocelulósica, aproveitando o nosso conhecimento combinado com tecnologias de transcriptômica, genômica, proteômica e biologia estrutural e molecular, bem como nosso know-how e conhecimento conjunto acumulado. A pesquisa vem envolvendo a identificação de proteínas a partir de bibliotecas obtidas por técnicas ômicas a partir de microrganismos lignocelulolíticos e suas comunidades complexas; os genes de interesse foram amplificados e clonados em sistemas de expressão eficientes; as proteínas recombinantes foram produzidas em pequenas quantidades e parcialmente avaliadas em suas características bioquímicas e estruturais. Baseado em dados previamente obtidos pelo PBIS, o presente projeto tem como objetivo, realizar a otimização de processos fermentativos em biorreator de bancada utilizando a cepas recombinantes visando aumentar o rendimento da produção de proteínas de interesse e avaliar a eficiência dos extratos na produção de prébioticos. (AU)