Orientador: Maria Helena Andrade Santana, Sérgio Luiz Moreira Neto

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Colagenases são enzimas proteolíticas, com atividade sobre colágeno intacto e são usadas em formulações de medicamentos. Uma pomada à base de colagenases tem sido comercializada pelo Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda desde 1979, abrangendo mais de 60% do mercado brasileiro. A...

Resumo: Colagenases são enzimas proteolíticas, com atividade sobre colágeno intacto e são usadas em formulações de medicamentos. Uma pomada à base de colagenases tem sido comercializada pelo Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda desde 1979, abrangendo mais de 60% do mercado brasileiro. A sua composição contém um complexo enzimático de colagenases, gerado a partir de um processo fermentativo utilizando a bactéria Clostridium histolyticum. Este complexo atua como um agente de debridamento do tecido necrótico, em feridas, úlceras e queimaduras, o que facilita o processo de cicatrização. Nesse produto, a cepa produtora de colagenases, C. histolyticum T248 foi isolada da biodiversidade brasileira e selecionada para produção de colagenases. Apesar da produção industrial e de estudos anteriores sobre modos operacionais da fermentação, a maior compreensão de aspectos fisiológicos desta cepa torna-se fundamental para a evolução e otimização do processo de produção das colagenases. Neste contexto, esta dissertação de mestrado teve como objetivo caracterizar e analisar o metabolismo de aminoácidos do C. histolyticum T248, bem como os subprodutos gerados durante a produção das enzimas, visando a proposição de uma estratégia de processo para aumento de sua produtividade e rendimento e aplicação em escala industrial. O trabalho foi delineado em duas etapas: na primeira etapa a identificação dos aminoácidos catabolisados e os subprodutos gerados, como ácidos orgânicos e amônio durante a produção das colagenases; na segunda etapa, a definição e caracterização experimental de estratégia de processo para aumento do rendimento e /ou produtividade. Com base nos resultados, foi sugerido um modelo de mapa metabólico para C. histolyticum T248. A partir do conhecimento dos aspectos da fisiologia microbiana de C. histolytium T248, uma estratégia de processo fermentativo foi avaliada e os resultados evidenciaram aumento significativo de produtividade e rendimento de colagenases, com perspectivas para o escalonamento do processo

Abstract: Collagenases are a proteolytic enzyme that shows enzymatic activity on intact collagen and are used in medicine formulations. Since 1979, Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda commercializes an ointment based on collagenases, and detents over 60% of the Brazilian market of this...

Abstract: Collagenases are a proteolytic enzyme that shows enzymatic activity on intact collagen and are used in medicine formulations. Since 1979, Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda commercializes an ointment based on collagenases, and detents over 60% of the Brazilian market of this product. An enzymatic complex of collagenases is part of the ointment composition; such complex is obtained from a fermentation process of the bacteria Clostridium histolyticum. This complex acts as a debridement agent in necrotic tissue, wounds, ulcers and burns, helping the natural healing process. C. histolyticum T248 strain was first isolated from Brazilian biodiversity and selected to be the collagenases-producer strain used in the industrial process of collagenases. Following the previous studies on operational modes of fermentation that made viable the industrial production of this enzyme, it becomes clear the need of a deeper understanding regarding the physiological aspects of the strain, aiming the evolution and optimization of collagenase¿s production. In this context, this dissertation to obtain a Master Degree aims to characterize and analyze the metabolism of aminoacids of the C. histolyticum T248 strain, as soon as their subproducts during the production of the enzymes in order to propose a process strategy that leads to a higher productivity and yield, feasible to be used in the industrial scale of production. This work was performed in two steps: first, catabolized aminoacidos and their subproducts ¿ like organic acids, alcohols and ammonium ¿ were identified; the second step involved the definition ad experimental characterization of the proposed process strategy aiming the increase of yield and/or productivity. The knowledge of the microbial physiological aspects of C. histolyticum T248 strain was used to develop a fermentative process strategy, and its results showed a significantly increase in productivity and yield of collagenases, encouraging the scaling up of the proposed process

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