Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2009
Autor(a) principal: Oliveira, Liliane Maciel de
Orientador(a): Hokka, Carlos Osamu lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4030
Resumo: Clavulanic acid and cephamycin C are ϐ-lactam compounds, an important group of drugs used in the treatment of several bacterial diseases, and are simultaneously produced by the bacteria Streptomyces clavuligerus. Similarly to any secondary metabolite, the production of these compounds can be controlled by the intracellular concentration of precursors and cofactors, and their availability to be used in the secondary metabolism depends directly on the nutritional composition changes in the culture media. Based on these facts, the aim of this work was to evaluate the effect of some carbon and nitrogen sources on clavulanic acid (CA) and cephamycin C (CefC) production by S. clavuligerus, and to propose a kinetic model able to represent the influence of these compounds on the behavior of this bioprocess. The fermentation runs were carried out in shakers, using synthetic media, combining glycerol, maltose, asparagine, proline, glutamic acid and ornithine. The results showed that both carbon and nitrogen sources were limitants. The fermentations with media containing maltose gave the highest CA and CefC productions, but the bacterial growth was lower. On the other hand, the fermentations with the media containing glycerol gave a higher bacterial growth and lower production, except for the fermentation using the media composed by glycerol, proline and ornithine, that gave the lowest growth and CA production, and there was no CefC production. The aditition of glutamic acid in the medium containing maltose and asparagine, and the aditition of more asparagine in this same medium favored the bacterial growth, but have no effect on production. The glutamic acid effect on the growth was more intense than that of asparagine. Based on the obtained results, a kinetic model describing the growth, CA and CefC production was proposed. The adjustment of the model to the experimental data was made in six different fermentations. The model had a good adjustment to four of all the media tested, and was able to represent the bioprocess within the conditions studied in this work.
id SCAR_b44fcbcc6d511b8fdb573cfcf0ff1dd8
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4030
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Oliveira, Liliane Maciel deHokka, Carlos Osamuhttp://genos.cnpq.br:12010/dwlattes/owa/prc_imp_cv_int?f_cod=K4787343E6http://lattes.cnpq.br/74093215319777502016-06-02T19:56:36Z2009-12-102016-06-02T19:56:36Z2009-03-30OLIVEIRA, Liliane Maciel de. Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus. 2009. 96 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2009.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4030Clavulanic acid and cephamycin C are ϐ-lactam compounds, an important group of drugs used in the treatment of several bacterial diseases, and are simultaneously produced by the bacteria Streptomyces clavuligerus. Similarly to any secondary metabolite, the production of these compounds can be controlled by the intracellular concentration of precursors and cofactors, and their availability to be used in the secondary metabolism depends directly on the nutritional composition changes in the culture media. Based on these facts, the aim of this work was to evaluate the effect of some carbon and nitrogen sources on clavulanic acid (CA) and cephamycin C (CefC) production by S. clavuligerus, and to propose a kinetic model able to represent the influence of these compounds on the behavior of this bioprocess. The fermentation runs were carried out in shakers, using synthetic media, combining glycerol, maltose, asparagine, proline, glutamic acid and ornithine. The results showed that both carbon and nitrogen sources were limitants. The fermentations with media containing maltose gave the highest CA and CefC productions, but the bacterial growth was lower. On the other hand, the fermentations with the media containing glycerol gave a higher bacterial growth and lower production, except for the fermentation using the media composed by glycerol, proline and ornithine, that gave the lowest growth and CA production, and there was no CefC production. The aditition of glutamic acid in the medium containing maltose and asparagine, and the aditition of more asparagine in this same medium favored the bacterial growth, but have no effect on production. The glutamic acid effect on the growth was more intense than that of asparagine. Based on the obtained results, a kinetic model describing the growth, CA and CefC production was proposed. The adjustment of the model to the experimental data was made in six different fermentations. The model had a good adjustment to four of all the media tested, and was able to represent the bioprocess within the conditions studied in this work.O ácido clavulânico e a cefamicina C são compostos -lactâmicos, um importante grupo de medicamentos utilizados no tratamento de doenças bacterianas, e são produzidos simultaneamente pela bactéria Streptomyces clavuligerus. Como qualquer metabólito secundário, a produção destes compostos pode ser controlada pela concentração intracelular de precursores e cofatores, e a sua disponibilidade para uso no metabolismo secundário responde diretamente a mudanças na concentração de nutrientes presentes no meio de cultura. Baseado nestas informações, este trabalho teve como objetivo avaliar como certas fontes de carbono e nitrogênio afetam a produção do ácido clavulânico (AC) e cefamicina C (CefC) por S. clavuligerus, e desenvolver um modelo cinético que possa descrever matematicamente a influência destes componentes no bioprocesso. Para isso, foram realizados cultivos em mesa incubadora rotativa, usando meios sintéticos constituídos da combinação de glicerol, maltose, asparagina, prolina, ácido glutâmico e ornitina. Os resultados dos cultivos mostraram que tanto as fontes de carbono e energia quanto as fontes de nitrogênio foram limitantes. Os cultivos em meios com maltose apresentaram as maiores produções de AC e CefC, mas um menor crescimento. Um comportamento contrário foi observado nos cultivos com os meios contendo glicerol. O cultivo realizado no meio contendo glicerol, prolina e ornitina foi o que apresentou menor crescimento e produção de AC, e nenhuma produção de CefC. O ácido glutâmico favoreceu o crescimento no meio com maltose e asparagina, mas não alterou a produção. O aumento da concentração de asparagina no meio com maltose e asparagina também favoreceu o crescimento, mas também não apresentou nenhum efeito sobre o crescimento e produção. Baseado nos resultados obtidos, foi proposto um modelo matemático que descrevesse o crescimento e a produção de AC e CefC nos meios utilizados. O ajuste foi feito em seis meios diferentes. O modelo apresentou um bom ajuste aos dados experimentais para quatro dos meios estudados e foi capaz de representar o bioprocesso nas condições testadas neste trabalho.Universidade Federal de Sao Carlosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarBRFermentaçãoÁcido clavulânicoCefamicina CModelagem matemáticaENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAEstudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerusinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL2676.pdfapplication/pdf1847822https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/4030/1/2676.pdf58fc94ed542ac5ac19abe8c829cc836dMD51THUMBNAIL2676.pdf.jpg2676.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6530https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/4030/2/2676.pdf.jpg88fd88bfbace7c7ce9516cb42ddd46bcMD52ufscar/40302019-09-11 02:30:02.425oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4030Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T12:48:06.241514Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
title Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
spellingShingle Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
Oliveira, Liliane Maciel de
Fermentação
Ácido clavulânico
Cefamicina C
Modelagem matemática
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
title_full Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
title_fullStr Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
title_full_unstemmed Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
title_sort Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus
author Oliveira, Liliane Maciel de
author_facet Oliveira, Liliane Maciel de
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7409321531977750
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Liliane Maciel de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Hokka, Carlos Osamu
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://genos.cnpq.br:12010/dwlattes/owa/prc_imp_cv_int?f_cod=K4787343E6
contributor_str_mv Hokka, Carlos Osamu
dc.subject.por.fl_str_mv Fermentação
Ácido clavulânico
Cefamicina C
Modelagem matemática
topic Fermentação
Ácido clavulânico
Cefamicina C
Modelagem matemática
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description Clavulanic acid and cephamycin C are ϐ-lactam compounds, an important group of drugs used in the treatment of several bacterial diseases, and are simultaneously produced by the bacteria Streptomyces clavuligerus. Similarly to any secondary metabolite, the production of these compounds can be controlled by the intracellular concentration of precursors and cofactors, and their availability to be used in the secondary metabolism depends directly on the nutritional composition changes in the culture media. Based on these facts, the aim of this work was to evaluate the effect of some carbon and nitrogen sources on clavulanic acid (CA) and cephamycin C (CefC) production by S. clavuligerus, and to propose a kinetic model able to represent the influence of these compounds on the behavior of this bioprocess. The fermentation runs were carried out in shakers, using synthetic media, combining glycerol, maltose, asparagine, proline, glutamic acid and ornithine. The results showed that both carbon and nitrogen sources were limitants. The fermentations with media containing maltose gave the highest CA and CefC productions, but the bacterial growth was lower. On the other hand, the fermentations with the media containing glycerol gave a higher bacterial growth and lower production, except for the fermentation using the media composed by glycerol, proline and ornithine, that gave the lowest growth and CA production, and there was no CefC production. The aditition of glutamic acid in the medium containing maltose and asparagine, and the aditition of more asparagine in this same medium favored the bacterial growth, but have no effect on production. The glutamic acid effect on the growth was more intense than that of asparagine. Based on the obtained results, a kinetic model describing the growth, CA and CefC production was proposed. The adjustment of the model to the experimental data was made in six different fermentations. The model had a good adjustment to four of all the media tested, and was able to represent the bioprocess within the conditions studied in this work.
publishDate 2009
dc.date.available.fl_str_mv 2009-12-10
2016-06-02T19:56:36Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2009-03-30
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T19:56:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv OLIVEIRA, Liliane Maciel de. Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus. 2009. 96 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2009.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4030
identifier_str_mv OLIVEIRA, Liliane Maciel de. Estudo cinético da produção de ácido clavulânico e cefamicina C por Streptomyces clavuligerus. 2009. 96 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2009.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4030
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/4030/1/2676.pdf
https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/4030/2/2676.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 58fc94ed542ac5ac19abe8c829cc836d
88fd88bfbace7c7ce9516cb42ddd46bc
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1767351081204973568