Produção de tacrolimo via fermentação por Streptomyces tsukubaensis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Jean Vinícius, 1986-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635833
Resumo: Orientador: Marco Aurélio Cremasco
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spelling Produção de tacrolimo via fermentação por Streptomyces tsukubaensisTacrolimus production by Streptomyces tsukubaensis fermentationTacrolimoImunossupressãoFermentaçãoStreptomycesTacrolimusmmunosuppressionFermentationStreptomycesOrientador: Marco Aurélio CremascoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: O tacrolimo é um potente imunossupressor produzido por meio da fermentação por bactérias do gênero Streptomyces, sendo a Streptomyces tsukubaensis a primeira do gênero a comprovadamente produzir o tacrolimo. A maltose e a glicose foram avaliadas como fontes primárias de carbono neste trabalho, bem como a peptona de soja e licor íngreme de milho como fontes de nitrogênio. As fontes de carbono e nitrogênio foram avaliadas quanto à sua razão presentes no meio fermentativo. Ainda, com o intuito de avaliar o processo fermentativo, foram realizadas alterações de processo como, velocidade de agitação da incubadora (shaker) e temperatura de fermentação. As fermentações foram conduzidas em frascos erlenmeyer no Laboratório de Engenharia Bioquímica, Biorrefino e Produtos de Origem Renováveis, as análises analíticas foram realizadas no Laboratório de Processos de Transferência de Massa do Departamento de Engenharia de Processos da Faculdade de Engenharia Química na Universidade Estadual de Campinas. Os resultados obtidos apontaram que a redução da temperatura inicial de 30 para 28 °C acarretou em uma variação na produção máxima de tacrolimo, saindo de 9,12 mg L-1 para 116,30 mg L-1 (fermentação preliminar) e para 75 mg L-1 (fermentação posterior). Com estes resultados, decidiu-se realizar variações e adições ao meio de cultivo. Foram adicionados 0,0025% de ácido picolínico e 0,1 % de L-lisina. A suplementação do meio com ácido picolínico levou à redução na produção, sendo 71,93 mg L-1 a produção máxima de tacrolimo. A L-lisina não apresentou desempenho satisfatório, como o descrito na Literatura. A glicose, como fonte primária de carbono, apresentou produção máxima de 35,91 mg L-1, o que representa uma redução de 3,23 vezes, quando comparamos com a maltose para a mesma razão carbono/nitrogênio, 0,5:1,0. Notou-se que, para a glicose, a razão 0,75 e 1,0:1,0 apresentaram produções nominais maiores 58,74 e 51,55 mg L-1, com a razão 0,75:1,0, apresentando a melhor produção específica, 9,06 mg de tacrolimo por grama de biomassa. Dentre as variações da razão de maltose estudadas, a razão 0,75:1,0, apresentou os melhores resultados: 74, 15 mg L-1 de produção nominal e 10,47 mg g-1 como produção específica. As produções específicas para a maltose e glicose apresentaram a mesma ordem de grandeza, porém, com meios suplementados, o meio com maltose obteve os melhores resultadosAbstract: Tacrolimus is a potent immunosuppressant produced by fermentation by bacteria of the genus Streptomyces, with Streptomyces tsukubaensis being the first of its kind to produce tacrolimus. Maltose and glucose were evaluated as primary carbon sources in this work, as well as soy peptone and steep corn liquor as nitrogen sources. The sources of carbon and nitrogen were evaluated for their ratio present in the fermentation medium. Also, in order to evaluate the fermentation process, some process changes were performed, such as shaker speed and fermentation temperature. The fermentations were conducted in Erlenmeyer flasks at the Laboratory of Biochemical Engineering, Biorefining and Products of Renewable Origin, the analytical analyzes were carried out in the Mass Transfer Processes Laboratory of the Department of Process Engineering School of Chemical Engineering at the State University of Campinas. The results elucidated that the reduction of the initial temperature from 30 to 28 ° C resulted in a variation in the maximum production of tacrolimus, from 9.12 mg L-1 to 116.30 mg L-1 (preliminary fermentation) and to 75 mg L-1 (subsequent fermentation). With these results, it was decided to carry out variations and additions to the culture medium. 0.0025% picolinic acid and 0.1% L-lysine were added. Supplementation of the medium with picolinic acid led to a reduction in production, with 71.93 mg L-1 being the maximum production of tacrolimus. L-lysine did not perform satisfactorily, as described in the literature. The glucose as a primary source of carbon had a maximum production of 35.91 mg L-1, which represents a reduction of 3.23 folds when compared to maltose for the same carbon / nitrogen ratio, 0.5:1.0. It was observed that, for glucose, the ratio 0.75 and 1.0: 1.0 presented higher nominal yields 58.74 and 51.55 mg L-1, with the ratio 0.75: 1.0, showing the best specific yield, 9.06 mg of tacrolimus per gram of biomass. Among the variations of the maltose ratio studied, the 0.75: 1.0 ratio showed the best results: 74, 15 mg L-1 of nominal production and 10.47 mg g-1 as specific production. The specific productions for maltose and glucose presented the same order of magnitude, but with supplemented media, the medium with maltose obtained the best resultsDoutoradoEngenharia de ProcessosDoutor em Engenharia QuímicaCAPES333017034 P8[s.n.]Cremasco, Marco Aurelio, 1962-Valença, Gustavo PaimMazzali, MarildaCaliari, MarcioScorsato, ValériaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMoreira, Jean Vinícius, 1986-20182018-02-07T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (126 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635833MOREIRA, Jean Vinícius. Produção de tacrolimo via fermentação por Streptomyces tsukubaensis. 2018. 1 recurso online (126 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635833. 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