Efeitos da velocidade de cisalhamento e transferência de oxigênio em biorreator convencional na produção de ácido clavulânico por Streptomyces clavuligerus

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dc.contributor.advisorCerri, Marcel Otavio
dc.contributor.authorRibeiro, Renata Maria de Magalhães Gomes Pontes
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2020-05-27T23:52:03Z
dc.date.available2020-05-27T23:52:03Z
dc.date.issued2017-04-24
dc.description.abstractStreptomyces clavuligerus é uma bactéria filamentosa, capaz de produzir ácido clavulânico (AC), um importante fármaco β-lactâmico. Sendo necessário o controle de parâmetros como pH, temperatura, homogeneização do caldo, adequada transferência de oxigênio e cisalhamento para melhora de processos biotecnológicos. Sabe-se que a partir da transferência de oxigênio e da velocidade média de cisalhamento imposta ao sistema nesses biorreatores, por meio do uso de maiores ou menores rotações dos impelidores, a produção de ácido clavulânico é afetada, pois essas variáveis influenciam no crescimento do microrganismo, na reologia e morfologia do microrganismo presente no caldo fermentativo e na formação e estabilidade da molécula de AC. No presente trabalho, foram realizados experimentos para determinação volumétrica de oxigênio com diferentes conformações para encontrar o melhor posicionamento dos impelidores. Com a melhor conformação, estudou- se a transferência de oxigênio com diferentes vazões e rotações de ar. Os resultados desses experimentos mostram que um sistema pode apresentar melhores ou piores resultados de transferência de oxigênio para o processo, dependendo da sua geometria. A variação na distância entre os impelidores aumentou em até 83% a transferência de oxigênio do biorreator. Foram realizados cultivos de Streptomyces clavuligerus em biorreator convencional com diferentes vazões, rotações e composição de gás para comparar os diversos efeitos sofridos na morfologia dos microrganismos, consumo de substrato, densidade ótica e reologia e produção de ácido clavulânico. Com diferentes rotações e aeração foi possível estudar a velocidade de cisalhamento e transferência de oxigênio independentemente, sendo capaz de saber como cada variável afeta a produção de ácido clavulânico. O aumento da transferência de oxigênio acelerou a produção do ácido clavulânico, mas não aumentou sua produção, os resultados obtidos evidenciam que a condição de cisalhamento é a grande responsável pelo aumento na produção do fármaco, pois ocorre a formação de hifas não ramificadas no caldo fermentativo, aumentando a produção do metabólito em até 45%.pt
dc.description.abstractStreptomyces clavuligerus is a filamentous bacterium, producing of clavulanic acid (CA), an important β-lactam drug. It is necessary to control parameters such as pH, temperature, broth homogenization, adequate oxygen transfer and shear to improve biotechnological processes. Knows that from the transfer of oxygen and the average shear velocity imposed to the system in these bioreactors, through the use of greater or smaller rotations of the impellers, affect the production of clavulanic acid, since these variables influence the growth of the microorganism, in the rheology and morphology of the microorganism present in the fermentative broth and in the formation and stability of the CA molecule. In the present work, experiments were carried out for the volumetric determination of oxygen with different conformations to find the best positioning of the impellers. With the best conformation, the transfer of oxygen with different flow rates and air rotations was studied. The results of these experiments show that a system can present better or worse oxygen transfer results to the process depending on its geometry. The variation in distance between the impellers increased by up to 83% the transfer of oxygen from the bioreactor. Streptomyces clavuligerus cultures were grown in conventional bioreactor with different flow rates, rotations and gas composition to compare the different effects of microorganism’s morphology, substrate consumption, optical density and rheology and clavulanic acid production. With different rotations and aeration it was possible to study the shear rate and oxygen transfer independently, being able to know how each variable affects the production of clavulanic acid. The increase in oxygen transfer accelerated the production of clavulanic acid, but did not increase its production, the results obtained show that the shear condition is the major responsible for the increase in the production of the drug, since the formation of unbranched hyphae occurs in the fermentative broth , Increasing the production of the metabolite by up to 45%.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 1480496
dc.description.sponsorshipId001
dc.identifier.aleph000931510
dc.identifier.capes33004030078P6
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/192657
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectácido clavulânicopt
dc.subjecttaxa de cisalhamentopt
dc.subjecttransferência de oxigêniopt
dc.subjectbiorreator convencionalpt
dc.subjectmorfologiapt
dc.subjectkLapt
dc.titleEfeitos da velocidade de cisalhamento e transferência de oxigênio em biorreator convencional na produção de ácido clavulânico por Streptomyces clavuligeruspt
dc.title.alternativeEffects of shear rate and oxygen transfer in the conventional bioreactor on the production of clavulanic acid by Streptomyces clavuligerusen
dc.typeDissertação de mestrado
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Araraquarapt
unesp.embargoOnlinept
unesp.examinationboard.typeBanca públicapt
unesp.graduateProgramCiências Farmacêuticas - FCFpt
unesp.knowledgeAreaBioprocessospt
unesp.researchAreaNão constapt

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