Marcia Nitschke.

A utilização de antimicrobianos naturais e menos agressivos ao meio ambiente é umatendência crescente em diversos segmentos industriais, incluindo a área de alimentos. Osramnolipídeos (RL), surfatantes de origem microbiana, vêm demostrando potencial para controlede patógenos alimentares além de serem considerados tensoativos verdes corroborando coma demanda atual do mercado. Em estudos anteriores comprovou-se que a atividadeantimicrobiana dos RL é dependente de fatores como pH e concentração de solutos (NaCl esacarose). O projeto pretende investigar a influência destes fatores na atividade antimicrobianados RL sobre biofilmes de Listeria monocytogenes. Adicionalmente, será investigada a interaçãoentre RL, concentração de solutos e pH na inativação térmica de L. monocytogenes.Considerando a relevância de alternativas sustentáveis para controle de patógenos alimentares,o projeto pretende explorar abordagem inovadora no uso de ramnolipídeos: o conceito hurdlepara controle de biofilmes e inativação térmica. Os dados obtidos poderão permitir odesenvolvimento de novos produtos para aplicação em alimentos.

A utilização de antimicrobianos naturais e menos agressivos ao meio ambiente é uma tendência crescente em diversos segmentos industriais, incluindo a área de alimentos. Os ramnolipídeos (RL), surfatantes de origem microbiana, vêm demostrando potencial para controle de patógenos alimentares além de serem considerados tensoativos verdes corroborando com a demanda atual do mercado. Em estudo recente, evidenciou-se que os RL apresentam potencial para controle de endósporos de Bacillus cereus, um importante patógeno alimentar. Além disso, a presença de sacarose também mostrou ação sinérgica, aumentando a atividade antimicrobiana dos RL. Considerando a relevância de alternativas sustentáveis para controle de patógenos alimentares, o projeto pretende explorar duas abordagens inovadoras no uso de RL: o controle de endósporos e o estudo de sua interação com sacarose. Os dados obtidos poderão permitir o desenvolvimento de novos produtos para aplicação em alimentos.

Ramnolipídios (RLs) são biossurfactantes produzidos por algumas bactérias, principalmente Pseudomonas aeruginosa. Sua estrutura glicolipídica consiste de uma ou duas moléculas de ramnose em combinação com ácidos hidroxialifáticos (3-hidroxiácidos ou 3-HAs). A presença de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos na mesma molécula faz com que esses compostos apresentem propriedades emulsificantes e tenso-ativas interessantes, tornando-os adequados para uma ampla gama de aplicações. Estas associadas a uma maior aceitação ecológica, menor toxicidade e maior biodegradabilidade, tornam os RLs muito atrativos para a indústria química, alimentícia, farmacêutica e, principalmente, a cosmética. A indústria cosmética usa grandes quantidades de surfactantes para uma variedade de produtos, incluindo anti-ácidos, corantes capilares, desodorantes, esmalte, batom, sombra, rímel, produtos de limpeza de próteses, preservativos lubrificados, produtos para bebê e produtos depilatórios. Apesar das vantagens apresentadas, o custo elevado de produção associado à baixa produtividade e ao uso de matérias-primas caras tem dificultado o estabelecimento desses compostos no mercado. Para facilitar o desenvolvimento industrial da produção de RLs, o uso de fontes alternativas de nutrientes, como resíduos agro-industriais e urbanos, tem se mostrado uma estratégia importante. Faltam, no entanto, trabalhos que estabeleçam de forma eficiente um processo de produção controlada de RLs de composição variável, principalmente no que diz respeito à avaliação do balanço entre as porções hidrofílicas e hidrofóbicas da molécula, uma vez que as propriedades desses biossurfactantes estão diretamente relacionadas a esse balanço. Nesse contexto, o objetivo deste projeto é estabelecer um ou mais processos de produção de ramnolipídios para gerar diferentes composições de biossurfactantes, almejando aplicação cosmética. Para isso, busca-se padronizar as condições de cultivo e compreender melhor o funcionamento do metabolismo do micro-organismo alvo, visando alcançar maiores rendimentos e produtividade. Propõe-se, portanto, avaliar a produção de RLs por linhagem isolada de Pseudomonas a partir de fontes óleos vegetais, com foco na incorporação de quantidades maiores de 3-HAs contendo insaturações a fim de permitir modificações químicas após a biossíntese, além de caracterizar as moléculas obtidas e suas propriedades. Este projeto será desenvolvido em parceria com o Laboratório de Bioprodutos, localizado no Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (USP), o qual conta com uma equipe de pesquisadores experientes na área de metabolismo microbiano e produção de bioprodutos, além de apresentarem resultados promissores de produção de RLs por isolados de Pseudomonas spp. a partir de uma gama de substratos. Tomando como base esses resultados, ensaios serão conduzidos em biorreatores com a finalidade de gerar informações acerca do metabolismo da linhagem alvo a partir da quantificação de substratos, produtos e subprodutos do metabolismo. Essas informações, associadas à análise de fluxos metabólicos serão essenciais para controlar a composição dos RLs, além de permitir sua síntese sob medida, ao relacionar os caminhos metabólicos com as matérias primas fornecidas e indicar aqueles que conduziriam a uma maior eficiência na produção desses compostos. Paralelamente, serão realizados testes de possíveis aplicações na área cosmética do produto obtido.

Os biofilmes constituem uma forma de crescimento que permite a maior sobrevivência e resistência de microrganismos a agentes de controle como antibióticos e desinfetantes. Apesar da grande disponibilidade de agentes antimicrobianos no mercado, há escassez de produtos específicos e efetivos na erradicação/inibição de biofilmes. Muitas bactérias formadoras de biofilmes estão diretamente associadas a doenças como a fibrose cística (Pseudomonas aeruginosa) e a cárie dentária (Streptococcus mutans) portanto a busca de moléculas eficientes de controle de biofilmes poderiam servir de base para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento. As chalconas naturais e seus derivados sintéticos são moléculas com potencial atividade anti-biofilme, porém ainda pouco exploradas. O projeto visa avaliar o potencial de chalconas e derivados sintéticos de flavanonas e flavananois no controle e erradicação de biofilmes bacterianos.

Projeto Pró-Inovalab - 2013 - Processo 2013.1.14124.1.1
Integrar conhecimentos multidisciplinares através de atividades práticas laboratoriais enfocando aspecto construtivista do conhecimento

Projeto Integrante do Nucleo de apoio em Ciencia e tecnologia de Biorecursos (NAP)

Prospecção e identificação de linhagens bacterianas produtoras de surfactantes e de enzimas do grupo lipase/esterase oriundas de rocha e/ou fluidos de reservatórios de petróleo, com salinidade e temperatura elevadas, a partir de cultivos enriquecidos em condições de anaerobiose e de técnicas moleculares. Lípases/esterases representam uma das classes mais importantes de biocatalisadores usados na indústria devido a sua capacidade de catálise em meios orgânicos. O uso de formas ativas e estáveis destas enzimas a altas temperaturas, isoladas a partir de microrganismos termofílicos, poderão abrir rotas competitivas para suas aplicações na indústria do petróleo

O objetivo geral do projeto de pesquisa é verificar a potencialidade de biomoléculas como agentes de controle da adesão e remoção de biofilmes em superfícies dentárias.

O projeto tem como objetivo selecionar micro-organismos de origem marinha capazes de produzir biotensoativos (BT) a partir de fontes de carbono de baixo custo. Os isolados bacterianos selecionados serão identificados e a produção dos biotensoativos será estudada em escala laboratorial. Após extração dos BT pretende-se determinar as propriedades físico-químicas (tensão superficial, tensão interfacial e CMC) e enfocar o potencial de aplicação dos BT obtidos na biorremediação de petróleo e como agentes emulsificantes.

O projeto visa determinar a atividade antimicrobiana de biossurfatantes da classe dos ramnolipideos sobre linhagens de Listeria monocytogenes. Serão utilizadas 21 linhagens bacterianas e testados 2 tipos de ramnolipídeos obtidos a partir de culturas de Pseudomonas aeruginosa. A atividade antimicrobiana será avaliada através da técnica de microdiluição determinando-se a concentração inibitória mínima e a concentração bactericida mínima para cada agente sobre as linhagens selecionadas.

O projeto tem como principal objetivo determinar a atividade anti-adesiva de biotensoativos microbianos sobre bactérias patogênicas de importância em alimentos. Serão utilizados os biotensoativos surfactina, obtida de Bacillus subtilis, e ramnolipídeo de Pseudomonas aeruginosa. A adesão de Listeria monocytogenes, Salmonella enteritidis e Staphylococcus aureus será avaliada sobre superfície modelo de poliestireno previamente tratado com os agentes biotensoativos. A capacidade dos biotensoativos em remover ou romper biofilmes bacterianos pré-estabelecidos também será estudada.