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DETERMINAÇÃO DA MÁXIMA CONCENTRAÇÃO CELULAR DE Escherichia coli
EM BIORREATOR DO TIPO CSTR PARA DIFERENTES CONDIÇÕES DE
AGITAÇÃO E AERAÇÃO DURANTE AS FASES DE CRESCIMENTO CELULAR E
EXPRESSÃO DE PROTEÍNA HETERÓLOGA.
Marques, T*; Mello, C. M.; Marteleto, N; Oliveira V.; Montemor, A; Linhares D.C.;
Rodrigues, M.F.A.; Piccoli, R.
Laboratório de Biotecnologia Industrial, Núcleo de Bionanomanufatura, Instituto de
Pesquisas Tecnológicas, São Paulo, Brasil. *e-mail: [email protected]
Estudos realizados por pesquisadores do Instituto Butantan, a partir da genética do carrapato
Amblyoma cajennense, identificaram uma proteína, codificada por um gene proveniente das
glândulas salivares, com ação anticoagulante e potencialmente anticancerígena. Esta proteína
denominada Amblyomin-X é um inibidor de serinoprotease do tipo Kunitz e o gene que
codifica esta proteína foi obtido a partir de uma biblioteca de cDNA das glândulas salivares
do carrapato, este gene foi clonado no microrganismo Escherichia coli (BL21(DE3)). Esse
microrganismo que passou a expressar a proteína de interesse, foi cultivado em um biorreator
CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) de 7L de volume útil em um meio de cultura
adequado em batelada alimentada com limitação na fonte de carbono para limitar a produção
de ácido acético, que é inibitória ao crescimento do microrganismo, em torno de 0,9 g/L. Uma
vez que essa bactéria é aeróbica, considera-se a capacidade de transferência de oxigênio, que
tem baixa solubilidade em água (7 mg/L-29ºC), como um dos principais fatores limitantes à
obtenção de elevadas concentrações celulares durante o crescimento microbiano, já que o
oxigênio dissolvido é imprescindível como o aceptor final dos elétrons na fosforilação
oxidativa, manutenção do ciclo dos ácidos carboxílicos e a contínua biossíntese de
intermediários celulares. Esse estudo determina os valores do coeficiente de transferência de
massa (kLa) para diferentes condições de agitação e aeração no biorreator CSTR durante as
etapas de crescimento celular e de expressão da proteína heteróloga, bem como compara os
valores da velocidade específica do consumo de oxigênio durante essas duas etapas. A
obtenção desses parâmetros possibilitou a simulação da máxima concentração celular possível
dentro das restrições de agitação de 1200 rpm e aeração de 10 lpm.
Palavras-chaves: Escherichia coli, kLa, OUR, proteína heteróloga.
Suporte financeiro: BNDES
Área de conhecimento: Microbiologia Industrial/Biotecnológica