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Melhoramento da produção de ácido clavulânico através da obtenção de mutantes de Streptomyces clavuligerus

Processo: 04/00224-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2004
Vigência (Término): 30 de junho de 2008
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Carlos Osamu Hokka
Beneficiário:Isara Lourdes Cruz Hernández
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:05/55079-4 - Produção e purificação de ácido clavulânico, cefamicina C e outros metabolitos bioativos de Streptomyces, AP.TEM

Resumo

O ácido clavulânico é um poderoso inibidor de β-lactamases produzidas por bactérias resistentes a penicilinas e cefalosporinas. Esse ácido é produzido industrialmente através de cultivos submersos de Streptomyces clavuligerus, em meios complexos cujas fontes de carbono e energia, e de nitrogênio são supridas por matérias primas de baixo custo que propiciam altas produtividades. O ácido clavulânico mostra uma grande afinidade por proteínas que se ligam a derivados da penicilina e isto facilita que freqüentemente seja utilizado em combinação com penicilinas semi-sintéticas, sendo a combinação com a amoxicilina a mais comercializada gerando 1,3 bilhões de dólares em vendas em 1995. A maioria dos trabalhos disponíveis na literatura sobre o processo de obtenção de ácido clavulânico referem-se essencialmente a investigações da rota biossintética do composto e sua regulação metabólica, havendo poucos estudos visando melhorias do processo já seja pela obtenção de mutantes ou pelo desenvolvimento e teste de novos meios de cultura sintéticos ou semi-sintéticos. Além disso, seu processo de obtenção industrial é pouco documentado na literatura, sendo uma premissa importante o conhecimento e melhoramento de seu processo de produção. Considerando estes e outros aspectos, o presente projeto visa o aumento da produção de ácido clavulânico através do melhoramento genético da linhagem Streptomyces clavuligerus. Para isso pretende-se cumprir dois objetivos principais: 1. obter mutantes de Streptomyces clavuligerus ATCC 27064 através da mutagênesis de esporos por luz ultravioleta (UV) e selecionar o melhor produtor de AC. 2. Cultivar o mutante selecionado para produção de ácido clavulânico em bioreatores. Por fim, com o desenvolvimento do projeto proposto espera-se entre outros os seguintes resultados fundamentais: 1. desenvolver tecnologia do processo de produção de ácido clavulânico com linhagem melhorada geneticamente obtendo-se títulos maiores que 1,5 g/litro de AC em menos de 80 h, o que possibilitará estudo de viabilidade econômica para exploração comercial. 2. Estabelecer tecnologia para separação e purificação de AC, estudos estes em pleno desenvolvimento no DEQ/UFSCar, e 3. Desenvolver estudos de otimização do meio de cultivo, complexo e semi-sintético, procurando-se adequar um meio para cada linhagem melhorada obtida. (AU)