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Publicação
Sínstese de lipopéptidos bioativos: síntese química vs biotecnologia
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Resumo(s)
Os lipopéptidos são naturalmente produzidos por bactérias e fungos como metabolitos secundários resultantes de uma modificação pós-transdução feita por sintetases peptidícas não-ribossomais (NRPSs). As suas propriedades químicas e biológicas e infinidades de aplicações (indústria farmacêutica, cosmética, alimentar e recuperação de solos contaminados) fazem destas moléculas valiosas. Este trabalho teve por objetivo comparar a síntese química e biotecnológica destes compostos. A síntese química já é efetivamente realizada em fase sólida, líquida ou pela combinação dos dois métodos. No entanto, as desvantagens relativas a estes métodos (elevado custo, baixos rendimentos) precisam de ser ultrapassadas. Na biotecnologia, a síntese enzimática e engenharia genética permitem a obtenção de compostos com funções novas e/ou melhoradas para aplicações específicas (p.e., produção de uma estirpe hiperprodutora de um determinado lipopéptido). A utilização de resíduos como meios de cultura e a sua otimização através de metodologias como Response Surface Methodology tem possibilitado o aumento de rentabilidade de produção. A possibilidade de produção em larga escala já foi confirmada tendo os melhores resultados sido obtidos quando a otimização das variáveis (meio de cultura, agitação, pH, etc) para cultura de bactérias modificadas foi associada a técnicas de fermentação adaptadas (desenho de novos bioreatores) e métodos de purificação eficazes e baratos.
Lipopeptides are naturally produced by bacteria and fungi as secondary metabolites resulting from a post-transductional modification made by non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs). Their chemical and biological properties and myriad of applications (pharmaceutical, cosmetic, food and remediation of contaminated soils) make these valuable molecules. This study aimed to compare the chemical and biotechnological synthesis of these compounds. Chemical synthesis is now effectively carried out in solid or liquid phase, or with both methods combined. However, the disadvantages of these methods (high cost, low yield) need to be overcome. In biotechnology, genetic engineering and enzymatic synthesis allow to obtain compounds with new and/or improved functions for specific applications (eg, production of overproducing strain of lipopeptides). The use of industrial wastes as culture media and its optimization by Response Surface Methodology has enabled the increase of profitability of production. The possibility of large scale production has been confirmed and the best results were obtained with variable optimization (culture media, agitation, pH, etc.) for bacteria culture associated with adapted fermentation techniques (design of new bioreactors) and effective and inexpensive purification methods.
Lipopeptides are naturally produced by bacteria and fungi as secondary metabolites resulting from a post-transductional modification made by non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs). Their chemical and biological properties and myriad of applications (pharmaceutical, cosmetic, food and remediation of contaminated soils) make these valuable molecules. This study aimed to compare the chemical and biotechnological synthesis of these compounds. Chemical synthesis is now effectively carried out in solid or liquid phase, or with both methods combined. However, the disadvantages of these methods (high cost, low yield) need to be overcome. In biotechnology, genetic engineering and enzymatic synthesis allow to obtain compounds with new and/or improved functions for specific applications (eg, production of overproducing strain of lipopeptides). The use of industrial wastes as culture media and its optimization by Response Surface Methodology has enabled the increase of profitability of production. The possibility of large scale production has been confirmed and the best results were obtained with variable optimization (culture media, agitation, pH, etc.) for bacteria culture associated with adapted fermentation techniques (design of new bioreactors) and effective and inexpensive purification methods.
Descrição
Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014
Palavras-chave
Lipopéptidos Biosurfactantes Antibacterianos Lipidação Surfactina Síntese Mestrado Integrado - 2014