Mestre -- Escola Nacional de Saude Publica, Rio de Janeiro, 2002.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 522.pdf: 2527903 bytes, checksum: 74f52e46e6eee5745cc025ae8acd28aa (MD5) Previous issue date: 2002 / A benzilpenicilina benzatina é o antibiótico de eleição para algumas doenças graves, que atingem principalmente as populações carentes, como é o caso da febre reumática e da sífilis. O Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS) recebeu, entre 1990 e 1998 solicitações de análise de produtos contendo benzilpenicilina benzatina provenientes de diversos fabricantes, com denúncias quanto à qualidade que abrangem alterações de aspecto, dificuldade de reconstituição, presença de partículas grandes ou de grupos (falta de homogeneidade), entupimento de agulha e diferentes graus de reações locais, desde dor e vermelhidão até a formação de granulomas e necrose de tecidos. As reações são conhecidas e descritas na literatura. Entretanto as informações sobre elas não estão organizadas e sistematizadas. O objetivo do presente estudo é avaliar as reações adversas não alérgicas provocadas pela suspensão injetável de benzilpenicilina benzatina bem como a etiología das mesmas. Para tanto, foi realizada a revisão sistemática da literatura, com a identificação de 1400 artigos publicados entre 1952 e 2001, dos quais 140 foram selecionados segundo critérios pré-eselecidos. Entre os artigos selecionados, aqueles referentes a relato de casos e série de casos (N=41) foram submetidos à abordagem metodológica da revisão sistemática. Um questionário foi desenvolvido, validado e aplicado a eles para apreciar os seus principais atributos qualitativos. Identificaram-se 71 casos de reações adversas não alergicas, os sinais e sintomas das mesmas e as causas prováveis para o surgimento das reações adversas. Os sinais e sintomas mais freqüentes foram, as alterações isquêmicas (31,8 por cento) e as alterações neurológicas (29,1 por cento). As causas mais citadas para o surgimentos das reações adversas não alérgicas foram a injeção acidental intra-arterial (50,6 por cento) e a inadequação do produto (31,6 por cento). Os resultados encontrados fortalecem a necessidade de realização de estudos epidemiológicos para avaliar a ocorrência no Brasil de casos de reações adversas não alérgicas após o uso de suspensão injetável de benzilpenicilina benzatina. É preciso avaliar a etiologia dessas reações, e a sua relação com as características físicas, químicas, físico-químicas e biológicas do produto.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hennies_PaulodeTarso_M.pdf: 3761070 bytes, checksum: b7bc37871cd2780660aff2d78b01f95b (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Estudou-se a produção de pectinase por Penicillum italicum IZ 1584 através de fermentação semi-sólida de bagaço de laranja industrialmente processado. Primeiramente verificou-se a capacidade do fungo em produzir a enzima em um meio líquido contendo pectina como única fonte de carbono e em outro, contendo também sacarose. Este segundo meio proporcionou a maior atividade de pectinase (9,31 x 10-2 UI/ml) após 96 horas de fermentação. A presença de sacarose no meio de cultivo semi-sólido também demonstrou incrementar a produção de pectinase, obtendo-se atividade de 2,33 x 10 -1 UI/g MFU após 9 dias de fermentação. Os sais nutrientes demonstraram ser a variável mais importante para a produção de pectinase na fermentação em meio semi-sólido, quando comparada com as variáveis temperatura de fermentação, concentração de sacarose e pH da solução umidificante. A concentração de sais que proporcionou melhores resultados foi NH4NO3 1,20g/20 g de bagaço de laranja lavado (BLL), KH2PO4 0,08 g/20 g BLL, e MgSO4.7H20 0,12g/20 g BLL. Entretanto quando estas concentrações foram duplicadas, obteve-se 96,5% da atividade de pectinase verificada anteriormente, não havendo portanto diferença significativa nos níveis de atividade pectinolítica produzida. A atividade de pectinase de Penicillium italicum IZ 1584 obtida por fermentação semi-sólida apresentou pH ótimo 5,5 e temperatura ótima de 45°C, na região de pH ácido / Abstract: Pectinase production by Penicillum italicum IZ 1584 was studied in a semi-solid fermentation medium containing processed orange bagasse as substrate. The first step was to verify if the mold was able to release extracelullar pectinase in liquid medium containing pectin as the sole carbon source and in liquid medium containing sucrose and pectin as the carbon source. The highest pectinase activity (9,31 x 10-2 Ul/ml) was obtained when the second medium was fermented for 96 hours. Sucrose was also added to the semi-solid fermentation medium. Pectinase activity was increased relatively to semi-solid medium without sucrose, with 2,33 x 10 -1 Ul/g MFU after a fermentation period of 9 days. Nutrient salts, when compared to temperature, sucrose adition and pH (humidifying solution), showed to be the most important variable for pectinase production in the semi-solid process Best results were obtained with the following concentrations: NH4NO3 1,20 g / 20g washed orange bagasse (BLL), KH2PO4 0,08g/20 g BLL, and MgSO4.7H20 0,12g/20 g BLL. When these concentrations were doubled, 96,5% of the pectinase activity previously observed was verified, showing no significant difference between the salts concentrations on pectinase production. In the acidic region, pectinolytic activity of Penicillum italicum IZ 1584 obtained by semi-solid fermentation showed best activity at pH 5,5 and 45°C / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Yong Kun Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-16T11:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarancenbaumAguilera_DemetrioEdgar_D.pdf: 3155672 bytes, checksum: 5cad8bef84f273ac33af1efa8132c733 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: De 695 microrganismos isolados do solo e de material clínico, foram encontrados quatro produtores da enzima penicilina amidase , sendo o maior produtor destenzima, uma linhagem de E.coli FEA 30. Verificou-se que esta enzima intracelular, e que o ácido fenil acético induz sua produção. Encontrou-se que o melhor meio de cultura, na produção da enzima penicilina amidase, por E.colí FEA 30 foi: l% de peptona, 0,5 % de extrato de levedura e 0,15% de áicido fenil acético, com pH de 7,0 antes de autoclavagem. A melhor temperatura de incubação, na produção da enzima foi de 23ºC. Um meio de cultura na produção da enzima penicilina amidase com possibilidades de ser usado, a nível industrial foi: 2% de farelo de soja desengordurado, 1% de extrato preparado pela autólise de Saccharomyces cerevisiae, da Fleischmanne, 0,15% de ácido fenil acético, com pH de 7,.0 antes da autoclavagem. Depois de colocar uma suspensão de E.coli FEA por 50 minutos em uma solução de N-metil-N¿-nitro-N-nitrosoguanidina (MNNG), foram isoladas 800 linhagens, das quais foi obtida uma mutante denotada como E.coli FEA 30 MQI. Esta mutante produz duas vezes mais penicilina amidase do que a linhagem selvagem, à temperatura de incubação de 25°C. Com esta linhagem mutante E.coli FEA 30 MQl, foi feita novamente indução de mutação e dentre 1.000 linhagens isoladas após a exposição de 50 minutos em MNNG, foi encontrada uma linhagem E.coli FEA 30 MQ2, que produz 120% a mais enzima que a selvagem. Tanto E.coli FEA 30 MQl como E.coli 30 de MQ2. quando inoculadas tem meio infimo de: 15g de KH2PO4' 10 g de glicose, Z g de sulfato de amonia, 0,2 g de sulfato de magnisio, com pH ajustado a 7 com hidróxido de sódio, não apresentaram divisão celular, cresccendo em forma filamentosa às temperaturas de incubaçio de 25°C a 37ºC. Com a indução de mutação com raios ultravioletas, não foi possível. encontrar mutante hiperprodutiva, ainda que nestas condições foram conseguidas mutantes auxotrofos e outras a ß galactosidase-negativas. A enzima penicilina amidase de E. coli apresentou atividade máxima a temperatura de 40ºC, sendo pH ótimo entre 8,0 e 8,5, seu valor da constante de Michaelis Km foi 37 mM e Vm foi l µmol/min/ml. Na produção de 6APA, por penicilina amidase e penicilina G, à temperatura de incubação de 40°C, usando-se uma concentração de 7% de penicilina G, contendo 0,83 unidades de enzima por mililitro, conseguiu-se uma conversão de 90% em 20 horas de incubação, obtendo-se posteriormente uma recuperação de 70% do 6APA produzido. / Abstract: Of 695 microorganisms isolated from soil and clinical material, four were proved to be producers of penicillin amidase, the principal producer of the above enzyme being a lineage of E.coli FEA 30. It was verified that the enzyme was intracellular and that its production is induced by phenylacetic acid. The best culture medium for the production of penicillin amidase by E.coli FEA 30 was found to be: 1% of peptone, 0,5% of yeast extract and 0,15% of phenylacetic acid, with pH 7,0 before autoclaving. The optimal temperature of incubation for the production of the enzyme was 23°C. For industrial purposes an appropiate culture medium would be: 2\ of defatted soybean meal, 1% of an extract prepared by autolysis of Saccharomyces cerevisae of Fleischmann and 0,15% of phenylacetic acid with pH 7,0 before autoclaving. After placing a suspension of E.coli FEA 30 for 50 minutes in a solution of N-methyl-N'-nitro-N-nitroguanidine (MNNG), there were isolated about 800 lineages from which there was obtained a mutant denoted as E.coli FEA 30 MQ1. This mutant produces twice as much penicillin amidase than does the wild lineage at an incubation temperature of 25°C. The mutant E.colí FEA 30 MQl, was subjected again to a mutation process and of the 1.000 lineages isolated after 50 minutes immersion in MNNG solution there was encountered amutant lineage denoted as E.coli FEA 30 MQ2 which produces 120% more of the enzyme than the wild one. Both E.coli FEA MQl and E.coli FEA MQ2 when inoculated in minimal medium of: l5g of KH2PO4, 10 g of glucose, 2 g of (NH4)2SO4 and 0,2 g af MgSO4, with pH adjusted to 7,0 with sodium hydroxide, did not show cellular division, but grew of in a filament form at an incubation temperature 25°C to 37°C. When inducing the mutation with ultraviolet rays it was not possible to obtain a penicillin amidase hyperproductive mutants even if under these conditions mutants such as auxotrophic and others with negative ß-galactosidase were encountered. The penicillin amidase of E.colí showed maxirnum activity 40°C, the optimal pH being between 8,0 and 8,5. The value at of its Michaelis constant Km was 37 mM and its Vm was l µmol/min/ml. When employing an incubation temperature of 40°C and a penicillin G concentration of 7% with 0.83 enzymes units per ml, a conversion of 90% of the penicil1in into 6APA in 20 hours of incubatian was achieved. Seventy % of the above yield was recuperated. / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: José Paes de Oliveira Filho / Resumo: Infecções por Corynebacterium pseudotuberculosis são comuns em pequenos ruminantes e representam risco ocupacional para humanos. Pelas opções de tratamentos serem escassas e apresentarem alto índice de recidiva ou baixa eficácia, a busca por novas alternativas se torna importante. Alguns compostos sintéticos - como os dideoxinucleotídeos (ddNTPs) - e naturais - como própolis, cinamaldeído, eugenol, carvacrol e timol - possuem efeito antimicrobiano comprovado para diferentes bactérias e fungos, porém não existem estudos em isolados de C. pseudotuberculosis. Foram realizados testes in vitro por cultivo em diluição seriada de cada um dos componentes supracitados para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM), além de utilizá-los em conjunto com a penicilina para avaliação de possível sinergismo. A 2’3’-dideoxiadenosina, 2’3’-dideoxiguanina, própolis e cinamaldeído apresentaram ação antimicrobiana quando utilizados separadamente e também efeito sinérgico em conjunto com a penicilina. Estes resultados indicam potencial de utilização destes quatro produtos como alternativas de tratamento de C. pseudotuberculosis. / Abstract: Corynebacterium pseudotuberculosis infections are common in small ruminants and present as an occupational hazard for humans. Treatment options are scarce and present high chances of recurrence or low efficacy, making the demand for new alternatives important. Some synthetic compounds, like dideoxynucleotides (ddNTPs), and natural compounds, such as propolis, cinnamaldehyde, eugenol, thymol and carvacrol, have verified antimicrobial effect for multiple strains of bacteria and fungi, but not against C. pseudotuberculosis. In vitro tests by culture in serial dilution of each compound mentioned were performed to determine a Minimum Inhibitory Concentration and Minimum Bactericidal Concentration (MIC and MBC), besides tests using them in association with penicillin for evaluation of possible synergism. 2’3’-dideoxyadenosine, 2’3’-dideoxyguanine, propolis and cinnamaldehyde presented antimicrobial action when used separately as well as synergic effect associated with penicillin. These results indicate a potential for therapeutic use of the four products as treatment options for C. pseudotuberculosis. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-08Bitstream added on 2014-06-13T19:06:04Z : No. of bitstreams: 1 fiorentino_fam_dr_arafcf.pdf: 1652639 bytes, checksum: 79785b9df133daf303696bcbb78daaf6 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A flucloxacilina (FLU) é uma isoxazolilpenicilina semissintética, classificada como penicilina resistente à penicilinase estafilocócica. É ativa contra bactérias Gram-positivas, mas não é ativa contra Staphylococcus aureus resistentes à meticilina. A FLU é indicada para tratamento de infecções respiratórias, das articulações, síndrome do choque tóxico, pele, tecidos moles, endocardite e osteomielite, podendo ser administrada por via oral, intramuscular e endovenosa. A literatura apresenta alguns métodos de análise para FLU em fluidos biológicos, seus metabólitos e formas farmacêuticas. Neste trabalho foram desenvolvidos e validados métodos para análise qualitativa e quantitativa de FLU sódica em cápsula, bem como estudos de estabilidade para este fármaco. Para análise qualitativa, foram realizados os métodos de análise térmica, cromatografia em camada delgada, espectrofotometria nas regiões do infravermelho (IV) e ultravioleta (UV) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), possibilitando a identificação da amostra. Para a quantificação do fármaco foram desenvolvidos e validados os métodos: (1) ensaios microbiológicos por métodos de difusão em ágar e turbidimétrico, utilizando o microorganismo Staphylococcus aureus ATCC 25923 e ATCC 25923 IAL 1606, com faixa linear de 1,5 a 6,0 μg/mL e 4,0 a 16,0 μg/mL, respectivamente; exatidão de 98,98 e 99,73% e potência de 94,32 e 96,25%, respectivamente; (2) método espectrofotométrico na região do UV a 274 nm, utilizando água como solvente, com faixa linear em concentração de 50 a 100 μg/mL, exatidão de 100,09% e teor de 106,59%; (3) CLAE indicativo de estabilidade em comprimento de onda de 225 nm, fase móvel composta por ácido fosfórico (0,025 M), pH 5,5 e metanol (40:60 v/v) e o tempo de retenção médio foi de 4,5 minutos; a faixa linear foi de... / Flucloxacillin (FLU) is a semi-synthetic isoxazolilpenicillin, classified as resistant penicillin to penicillinase staphylococal. It is active against Gram-positive, but not against methicillin resistant Staphylococcus aureus. FLU is indicated to treat respiratory infections, joints, toxic shock syndrome, skin, soft tissue, endocarditis and osteomyelitis and it can be administered by mouth, intramuscular and intravenous via. The literature describes some methods to analyse FLU in biologic fluids, its metabolites and pharmaceutical forms. In this work, methodologies were developed and validated to qualitative and quantitative analysis of FLU in capsules and also, stability studies were carried out. To qualitative analysis, thermal analysis, infrared, ultraviolet spectrophotometry, thin layer chromatography and high performance liquid chromatographic methods were studied, allowing the identification of sample. To drug quantification, the following methods were validated: (1) Microbiological assays by agar diffusion and turbidimetric methods, using Staphylococcus aureus ATCC 25923 and ATCC 25923 IAL 1606 organisms, with linear range from 1.5 to 6.0 μg/mL and 4.0 to 16.0 μg/mL, accuracy of 98.98 and 99.73% and potency of 94.32 and 96.25%, respectively; (2) ultraviolet spectrophotometric method at 274 nm, using water as solvent; with concentration linear range from 50 to 100 μg/mL, accuracy of 100.09% and quantitation of 106.59%; (3) HPLC stability-indicating, using detection wavelength at 225 nm, mobile phase consisted of fosforic acid (0.025 M) pH 5.5 methanol (40:60, v/v), with retention time of 4.5 minutes; linear range was from 20 to 80 μg/mL, with accuracy of 100.06% and quantitation of 94.07% were obtained; (4) capillary electrophoresis stability-indicating method at 210 nm, eletrolite consisted of borate buffer solution (50 mM) and... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Hérida Regina Nunes Salgado / Banca: Felipe Rebello Lourenço / Banca: José Paschoal Batistuti / Banca: Maria Virgínia Costa Scarpa / Banca: Priscila Gava Mazzola / Resumo: A flucloxacilina (FLU) é uma isoxazolilpenicilina semissintética, classificada como penicilina resistente à penicilinase estafilocócica. É ativa contra bactérias Gram-positivas, mas não é ativa contra Staphylococcus aureus resistentes à meticilina. A FLU é indicada para tratamento de infecções respiratórias, das articulações, síndrome do choque tóxico, pele, tecidos moles, endocardite e osteomielite, podendo ser administrada por via oral, intramuscular e endovenosa. A literatura apresenta alguns métodos de análise para FLU em fluidos biológicos, seus metabólitos e formas farmacêuticas. Neste trabalho foram desenvolvidos e validados métodos para análise qualitativa e quantitativa de FLU sódica em cápsula, bem como estudos de estabilidade para este fármaco. Para análise qualitativa, foram realizados os métodos de análise térmica, cromatografia em camada delgada, espectrofotometria nas regiões do infravermelho (IV) e ultravioleta (UV) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), possibilitando a identificação da amostra. Para a quantificação do fármaco foram desenvolvidos e validados os métodos: (1) ensaios microbiológicos por métodos de difusão em ágar e turbidimétrico, utilizando o microorganismo Staphylococcus aureus ATCC 25923 e ATCC 25923 IAL 1606, com faixa linear de 1,5 a 6,0 μg/mL e 4,0 a 16,0 μg/mL, respectivamente; exatidão de 98,98 e 99,73% e potência de 94,32 e 96,25%, respectivamente; (2) método espectrofotométrico na região do UV a 274 nm, utilizando água como solvente, com faixa linear em concentração de 50 a 100 μg/mL, exatidão de 100,09% e teor de 106,59%; (3) CLAE indicativo de estabilidade em comprimento de onda de 225 nm, fase móvel composta por ácido fosfórico (0,025 M), pH 5,5 e metanol (40:60 v/v) e o tempo de retenção médio foi de 4,5 minutos; a faixa linear foi de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Flucloxacillin (FLU) is a semi-synthetic isoxazolilpenicillin, classified as resistant penicillin to penicillinase staphylococal. It is active against Gram-positive, but not against methicillin resistant Staphylococcus aureus. FLU is indicated to treat respiratory infections, joints, toxic shock syndrome, skin, soft tissue, endocarditis and osteomyelitis and it can be administered by mouth, intramuscular and intravenous via. The literature describes some methods to analyse FLU in biologic fluids, its metabolites and pharmaceutical forms. In this work, methodologies were developed and validated to qualitative and quantitative analysis of FLU in capsules and also, stability studies were carried out. To qualitative analysis, thermal analysis, infrared, ultraviolet spectrophotometry, thin layer chromatography and high performance liquid chromatographic methods were studied, allowing the identification of sample. To drug quantification, the following methods were validated: (1) Microbiological assays by agar diffusion and turbidimetric methods, using Staphylococcus aureus ATCC 25923 and ATCC 25923 IAL 1606 organisms, with linear range from 1.5 to 6.0 μg/mL and 4.0 to 16.0 μg/mL, accuracy of 98.98 and 99.73% and potency of 94.32 and 96.25%, respectively; (2) ultraviolet spectrophotometric method at 274 nm, using water as solvent; with concentration linear range from 50 to 100 μg/mL, accuracy of 100.09% and quantitation of 106.59%; (3) HPLC stability-indicating, using detection wavelength at 225 nm, mobile phase consisted of fosforic acid (0.025 M) pH 5.5 methanol (40:60, v/v), with retention time of 4.5 minutes; linear range was from 20 to 80 μg/mL, with accuracy of 100.06% and quantitation of 94.07% were obtained; (4) capillary electrophoresis stability-indicating method at 210 nm, eletrolite consisted of borate buffer solution (50 mM) and... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-01Bitstream added on 2014-12-02T11:21:05Z : No. of bitstreams: 1 000777381_20151101.pdf: 335580 bytes, checksum: 320f77e5c5865613fa8703a80223014c (MD5) Bitstreams deleted on 2015-11-03T14:39:13Z: 000777381_20151101.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-11-03T14:40:15Z : No. of bitstreams: 1 000777381.pdf: 3018222 bytes, checksum: d974504f28696fef1888197540e512b4 (MD5) / Cefamicina C é um antibiótico produzido por Streptomyces clavuligerus de grande interesse, em virtude de seu maior grau de resistência a enzimas do tipo β-lactamases comparativamente a outros antibióticos beta-lactâmicos. Cefamcina C é produzida em pequenas concentrações na natureza assim como acontece com todos os metabólitos secundários. Assim, investimentos em programas de melhoria de linhagens e de otimização de meios de cultura e operação de biorreatores são aspectos-chave para o aumento da produção industrial. Porém, a eficácia de tais estratégias pode ser limitada, o que requer o uso de novas abordagens. Neste sentido, a engenharia metabólica é uma área importante que alia ferramentas de quantificação de fluxos metabólicos e de técnicas de biologia molecular para melhoria de linhagens. O estudo dos fluxos metabólicos permite, por meio de análise criteriosa do metabolismo do micro-organismo, identificar gargalos metabólicos na rota biossintética de um produto de interesse para, posteriormente, propor possíveis soluções para o aumento da produção. No presente projeto realizou-se o estudo dos fluxos metabólicos de S. clavuligerus com vistas a encontrar formas de operação do metabolismo que conduzam a aumentos da produção de cefamicina C. Para isto, primeiramente foi desenvolvido um meio de cultivo quimicamente definido contendo maltose como fonte de carbono e lisina como fonte de nitrogênio, para que análises do caldo fermentado não tivessem interferência de componentes desconhecidos. Tal meio possibilitou a obtenção de biomassa em torno de 9 g.L-1 e cefamicina C ao redor de 200 mg.L-1 em processo contínuo. Este modo de operação foi possível somente em biorreator devido ao controle de pH, pois em shaker as variações deste parâmetro inviabilizaram o processo. Paralelamente, foi construído um modelo metabólico com 78 reações e 81 metabólitos, sendo 10 externos e 71 internos, que ... / Cephamycin C is an antibiotic produced by Streptomyces clavuligerus of great interest due to its higher degree of resistance to β-lactamases as compared to other beta- lactam antibiotics. Cephamycin C is produced in small concentrations in nature as with all secondary metabolites. Therefore, investments in improvement of strains and optimization, of culture media and operation of bioreactors are key aspects to increase the production. However, the effectiveness of such strategies may be limited, requiring the use of new approaches. In this aspect, the metabolic engineering is an important field that combines quantification of metabolic fluxes and molecular techniques for improving strains. The study of metabolic fluxes enables one to identify metabolic bottlenecks through careful analysis of metabolism of the microorganism, and to suggest ways to increase production. In this project we carried out the study of metabolic fluxes in S. clavuligerus aiming to find ways to increase the production of cephamycin C. For this, first we developed a chemically defined culture medium because this kind of media does not cause interference in the analyses. The developed medium contained maltose as carbon source and lysine as nitrogen source and resulted in 9 g.L-1 of biomass and 200 mg.L-1 of cephamycin C in the continuous process. This mode of operation was only possible in the bioreactor due to its pH control. Due to variations in the pH, the continuous process in shaken-flasks became unviable. The metabolic model was constructed with 78 reactions and 81 metabolites (10 external and 71 internal) which suitably described the metabolism of S. clavuligerus. This model was simulated with the aid of Optflux, a multi-task software developed for this purpose. The profiles of maltose, lysine, biomass, cephamycin C, clavulanic acid, external protein and CO2 evolution were monitored. These data were used for the model simulations. The results allowed...

Orientador:Maria Lucia Gonsales da Costa Araujo / Banca: José Roberto Ernandes / Banca: Ruy de Souza Junior / Banca: Alberto Colli Badino Junior / Banca: José Gregório Cabrera Gomez / Resumo: Cefamicina C é um antibiótico produzido por Streptomyces clavuligerus de grande interesse, em virtude de seu maior grau de resistência a enzimas do tipo β-lactamases comparativamente a outros antibióticos beta-lactâmicos. Cefamcina C é produzida em pequenas concentrações na natureza assim como acontece com todos os metabólitos secundários. Assim, investimentos em programas de melhoria de linhagens e de otimização de meios de cultura e operação de biorreatores são aspectos-chave para o aumento da produção industrial. Porém, a eficácia de tais estratégias pode ser limitada, o que requer o uso de novas abordagens. Neste sentido, a engenharia metabólica é uma área importante que alia ferramentas de quantificação de fluxos metabólicos e de técnicas de biologia molecular para melhoria de linhagens. O estudo dos fluxos metabólicos permite, por meio de análise criteriosa do metabolismo do micro-organismo, identificar gargalos metabólicos na rota biossintética de um produto de interesse para, posteriormente, propor possíveis soluções para o aumento da produção. No presente projeto realizou-se o estudo dos fluxos metabólicos de S. clavuligerus com vistas a encontrar formas de operação do metabolismo que conduzam a aumentos da produção de cefamicina C. Para isto, primeiramente foi desenvolvido um meio de cultivo quimicamente definido contendo maltose como fonte de carbono e lisina como fonte de nitrogênio, para que análises do caldo fermentado não tivessem interferência de componentes desconhecidos. Tal meio possibilitou a obtenção de biomassa em torno de 9 g.L-1 e cefamicina C ao redor de 200 mg.L-1 em processo contínuo. Este modo de operação foi possível somente em biorreator devido ao controle de pH, pois em shaker as variações deste parâmetro inviabilizaram o processo. Paralelamente, foi construído um modelo metabólico com 78 reações e 81 metabólitos, sendo 10 externos e 71 internos, que ... / Abstract: Cephamycin C is an antibiotic produced by Streptomyces clavuligerus of great interest due to its higher degree of resistance to β-lactamases as compared to other beta- lactam antibiotics. Cephamycin C is produced in small concentrations in nature as with all secondary metabolites. Therefore, investments in improvement of strains and optimization, of culture media and operation of bioreactors are key aspects to increase the production. However, the effectiveness of such strategies may be limited, requiring the use of new approaches. In this aspect, the metabolic engineering is an important field that combines quantification of metabolic fluxes and molecular techniques for improving strains. The study of metabolic fluxes enables one to identify metabolic bottlenecks through careful analysis of metabolism of the microorganism, and to suggest ways to increase production. In this project we carried out the study of metabolic fluxes in S. clavuligerus aiming to find ways to increase the production of cephamycin C. For this, first we developed a chemically defined culture medium because this kind of media does not cause interference in the analyses. The developed medium contained maltose as carbon source and lysine as nitrogen source and resulted in 9 g.L-1 of biomass and 200 mg.L-1 of cephamycin C in the continuous process. This mode of operation was only possible in the bioreactor due to its pH control. Due to variations in the pH, the continuous process in shaken-flasks became unviable. The metabolic model was constructed with 78 reactions and 81 metabolites (10 external and 71 internal) which suitably described the metabolism of S. clavuligerus. This model was simulated with the aid of Optflux, a multi-task software developed for this purpose. The profiles of maltose, lysine, biomass, cephamycin C, clavulanic acid, external protein and CO2 evolution were monitored. These data were used for the model simulations. The results allowed... / Doutor

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_JoseAlbertoDomingues_D.pdf: 6868787 bytes, checksum: fc51aecd48e21e4030091e24f9afab05 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Realizou-se neste trabalho uma investigação acerca da dinâmica e implementação de estratégias de otimização e controleno processo de produção de penicilina. Inicialmente apresentou-se um modelo determinístico e não-estruturado deste processo para as fases de crescimento e produção, cujos modos de operação foram em batelada e batelada alimentada, respectivamente. Assumiu-se o modelo de crescimento tipo Contois, uma relação em termos de fatores de rendimento entre as velocidades específicas de crescimento, consumo de substrato, demanda de oxigênio e produção, além da existência ponderada dos metabolismos endógeno e de manutenção. Na produção do antibiótico foi considerado a hidrólise de penicilina à ácido penicilóico através de uma cinética de primeira ordem, e inibição de sua formação por excesso de substrato. Quanto à concentração de oxigênio dissolvido, utilizou-se de correlações para a estimativa do coeficiente de transferência de oxigênio, baseando-se na velocidade de agitação, vazão de aeração, e viscosidade aparente como função da concentração celular como forma de quantificar a reologia não Newtoniana do caldo. Procedeu-se o cálculo dos balanços energéticos para o meio fermentativo e sistema de refrigeração, assumindo-sea geração de calor devido ao metabolismo celular e à potência aplicada pela agitação, e as perdas devidas à evaporação causada pela aeração, às trocas com o sistema de refrigeração e à adição de susbstrato...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this work was made an investigation about the dynamics and implementation of optimization and control strategies in the penicillin production process. Initially a deterministic and non-structured model of this process was presented for the growth and production phases, operating in a batch and feed-batch mode. For the model development was considered Contois growth type model, yield coefficients among growth, substrate and oxygen uptake, production specific rates, endogenous and maintenance metabolismo In the antibiotic production was considered hidrolisys from penicillin to peniciloic acid through a first order kinetic and substrate excess product inhibition. In relation to dissolved oxygen concentration the volumetric oxygen transfer coefficient was estimated through correlations based on agitation speed, aeration flow rate, apparent viscosityas a cell concentration function, in order to quantified the non-Newtonian behaviour. The heat balances for the reactant and refrigeration systems were performed considering the heat generation due cell metabolism and the power agitation, and the heat loss due evaporation caused by aeration, refrigeration system changes and substrate adition...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química