Produção e purificação de ácido clavulânico, cefamicina C e outros metabolitos bioativos de Streptomyces

Resumo

O projeto estudará as etapas necessárias para o desenvolvimento de biotecnologia de produção de produtos bioativos obtidos de Streptomyces, sendo que para o Ácido Clavulânico, AC, e Cefamicina C, CefC, pretende-se propor alternativas de todo o processo de produção, envolvendo desde melhoramento genético, desenvolvimento de bioprocessos e biorreatores, até o desenvolvimento de sistemas de separação, extração e purificação. Incluirá análise, modelagem e simulação do processo fermentativo e das etapas de "downstream". A(s) Tecnologia(s) desenvolvida será disponibilizada para exploração comercial pelo setor produtivo. Espera-se também que algumas dessas alternativas possam ser utilizadas para outros compostos bioativos a serem isolados. Para tanto quatro instituições estarão direta e ativamente envolvidas: IQ/Unesp Araraquara, com ênfase na etapa de melhoramento genético, isolamento e caracterização de novos produtos bioativos; Agrupamento de Biotecnologia, AB, do IPT, São Paulo, cujos pesquisadores participarão mais ativamente na identificação e caracterização genotípica de mutantes obtidos, ampliação de escala do processo fermentativo e avaliação da capacidade anti-tumoral de extratos de cultivo de estreptomicetos. A FEA/Unicamp, Campinas, participará das etapas de separação e purificação, com ênfase na utilização de zeólitas como peneira molecular e separação de substâncias por nanofiltração; e o DEQ/UFSCar, São Carlos, além de coordenar o projeto como um todo, dará ênfase no desenvolvimento de bioprocesso, em biorreatores convencionais e não convencionais, com destaque ao reator "airlift", para produção de AC e CefC em batelada, batelada alimentada, contínuo com e sem reciclo celular, bem como na Separação, Purificação, Caracterização das biomoléculas. Além disso, o Departamento de Química da UFSCar irá participar, inicialmente disponibilizando equipamentos de análise instrumental para identificação de compostos beta-lactâmicos como Ressonância Nuclear Magnética - laboratório do Prof. Antonio Gilberto Ferreira - e Espectrômetro de Massa - laboratório do Prof. Edson Rodrigues Filho; e posteriormente, em eventual colaboração para identificação e caracterização de outras substâncias bioativas isoladas de estreptomicetos . Nesta fase o IQ Unesp irá participar também oferecendo serviços de análise e caracterização de substâncias bioativas. Saliente-se que além de Streptomyces clavuligerus A TCC 27064, mais quatro linhagens de Streptomyces isolados de sedimentos marinhos, uma delas considerada nova, estão disponíveis em nossos laboratórios para pesquisa de novos produtos. Pretende-se também contar com pesquisadores de Universidades e Institutos de Pesquisa do exterior, já tendo no momento a concordância do Prof. José M. de Cardoso Menezes do Instituto Superior Técnico de Lisboa, especialista em controle de bioprocessos e com grande experiência em trabalhos com indústria produtora de AC pro S.clavuligerus; e da Profa. Paloma Liras da Faculdade de Biologia, Universidade de León, Espanha, uma das mais ativas pesquisadoras em biossíntese e genética molecular de antibióticos beta-lactâmicos, principalmente AC e CefC de estreptomicetos. (AU)