Melhoramento da bactéria actinobacillus succinogenes atcc 55618 por meio de técnicas clássicas de evolução

Abstract

A produção de ácidos orgânicos por rota microbiana é uma forma eficaz de reduzir os impactos ambientais da atual produção petroquímica desses compostos. Por serem moléculas que se destacam como importantes inibidores químicos, possuindo diversos compostos e diferentes aplicações, existe um aumento do interesse em encontrar processos mais produtivos e com maiores concentrações de ácidos. O ácido succínico (AS) é o componente central no ciclo metabólico de diversas bactérias sendo amplamente utilizado nas indústrias química, farmacêutica e alimentícia. A produção microbiana tem como principal vantagem a substituição de insumos derivados de petróleo, sendo que a obtenção de AS pelo método biológico ocorre de três formas: redução pelo ciclo TCS em condições anaeróbicas, oxidação pelo ciclo TCA e pela via do glioxilato. Entre todos os microrganismos naturais produtores de AS, a bactéria Actinobacillus succinogenes se destaca por sua capacidade de converter naturalmente uma ampla gama de açúcares em AS. No entanto, a produção de AS pela via microbiana apresenta desafios como, por exemplo, a inibição por produto. Com esta ideia em mente, o projeto desenvolvido visou adaptar a bactéria A. succinogenes e obter uma cepa que seja mais resistente ao AS em relação à cepa parental, usando estratégias de evolução adaptativa para permitir a produção de ácido succínico em grandes quantidades durante o processo fermentativo. Uma mudança dinâmica da espécie foi feita pelo contato das bactérias com um aumento gradual na concentração de ácido (pressão de seleção) em pH 7 e pH 9, com base em testes prévios de crescimento da bactéria em diferentes pHs e concentrações de AS. Como resultados, obtivemos 15 ciclos de adaptação em pH 7 e 11 ciclos em pH 9. As cepas adaptadas apresentaram desempenho melhor que a cepa parental em fermentações em microplaca. Isso demonstra que a técnica de evolução adaptativa utilizada foi efetiva para melhoramento da bactéria A. succinogenes.