Estudo de bacterias recombinantes e analise de fluxos metabolicos para a biossintese do copolimero biodegradavel poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato)[p(3hb-co-3hhx)]

Resumo

Polihidroxialcanoatos (PHA) são poliésteres acumulados por diversas bactérias a partir de fontes renováveis que despertam grande interesse industrial por serem termoplásticos, biodegradáveis e biocompatíveis. A variabilidade da composição monomérica de PHA determina suas propriedades mecânicas e permite seu uso em diversas aplicações. Os PHA podem ser formados por monômeros de cadeia curta (PHASCL) OU média (PHAMCL), ou ainda, formar copolímeros (PHASCL-PHAMCL) que têm propriedades intermediárias. O copolímero formado por unidades de 3-hidroxibutirato e 3-hidroxihexanoato P(3HB-co-3HHx) emerge pelas suas propriedades físicas e possibilidades de aplicações, pois as variações nas quantidades do monômero 3HHx resultam em características diferenciadas. Bactérias do gênero Aeromonas são naturalmente capazes de acumular o copolímero P(3HB-co-3HHx) com teores entre 5 e 25 mol% de 3HHx, entretanto acumulam pouco PHA. Estudo recente com a bactéria Burkholderia sacchari evidenciou a capacidade de produção de P(3HB-co-3HHx) com teores de até 2 mol% de 3HHx a partir de glicose e ácido hexanóico, e indicou ainda que ácidos orgânicos como, ácido butírico, por exemplo, podem contribuir para o aumento daquela fração no copolímero. Pretende-se aqui empregar diferentes estratégias para obter P(3HB-co-3HHx) com diferentes teores de 3HHx em B. sacchari ou ainda outros hospedeiros com capacidade de acumular altos teores de PHA. Para isto, (i) serão construídos recombinantes pela amplificação e clonagem dos genes phaC (PHA sintase) e phaJ (trans-enoil-Co-A hidratase) de Aeromonas spp.; (ii) será estudado o catabolismo de ácido hexanóico em mutantes transposon mini-Tn5 incapazes de crescer nesta fonte de carbono (hx'); (iii) nos recombinantes obtidos, será testado o uso de ácidos orgânicos em experimentos em frascos agitados, podendo ser conduzidos experimentos em biorreator; (iv) será realizada caracterização das propriedades físicas dos copolímeros obtidos e testes de aplicação para liberação controlada de fármacos, além de se fazer análises de fluxos metabólicos para avaliar a possibilidade de novos melhoramentos. (AU)