Produção, extração e purificação de quinolonas do quorum sensing de Pseudomonas aeruginosa
Data
2021-12-09
Autores
Bueno, Emili Bruna Toso
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Resumo
Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria gram-negativa aeróbica que se utiliza de homoserino lactonas e quinolonas sinalizadoras para realizar um processo de comunicação célula-a-célula, conhecido como quorum sensing. Esse mecanismo faz regulação coordenada da expressão de genes dependente da densidade populacional, através da produção, transporte e reconhecimento destas moléculas sinalizadoras. As principais quinolonas sinalizadoras do quorum sensing de P. aeruginosa são a 4-hidroxi-2-heptil-quinolona (HHQ) e a 2-heptil-3,4-hidroxi quinolona, também conhecida como PQS. Além dos efeitos na regulação da expressão gênica da bactéria as quinolonas apresentam, também, efeitos na modulação da resposta imune do hospedeiro, sendo possíveis alvos para desenvolvimento de novas drogas anti-inflamatórias. Recentemente, um novo composto [2-(2-hidroxifenil) tiazol-4- carbaldeído] também conhecido como aeruginaldeído, foi identificado como sinalizador de um suposto quarto circuito de comunicação de P. aeruginosa. A literatura científica apresenta informações sobre aeruginaldeído que sugerem propriedade antioxidante tendo assim, um potencial para aplicações nas indústrias farmacêutica e cosmética. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo produzir concomitantemente quinolonas do quorum sensing de P. aeruginosa e aeruginaldeído, por meio de cultivos submersos da cepa PAO1, e ainda buscar metodologias para extração e purificação dessas moléculas produzidas no mesmo meio de cultivo. P. aeruginosa foi crescida em meio de sais e glicerol com tempo de cultivo de 3 e 9 dias. Extrações ácido-base sequenciais, seguidas de purificação por cromatografia em camada delgada preparativa (CCDP), avaliadas em cada etapa por cromatografia em camada delgada analítica (CCDA) foram realizadas para obtenção das moléculas de interesse. Foi obtido uma produção conjunta de aeruginaldeído e quinolona, possibilitando, num tempo de cultivo menor, o que garante menores custos ao processo..A extração ácido-base sequencial permitiu a obtenção das moléculas de interesse a partir do meio de cultivo livre de células. As frações foram obtidas a partir de cultivos de P. aeruginosa por três e nove dias. As frações ácidas do terceiro dia continham a molécula de aeruginaldeído onde obteve-se um rendimento de 4,7mg/L; enquanto a fração básica do terceiro e nono dia continham a quinolona. O rendimento de quinolona do nono dia foi igual a 2mg/L. A submissão dessas frações à CCD preparativa permitiu a purificação de ambas as moléculas. O tempo de cultivo de 3 dias permitiu a obtenção de PQS e aeruginaldeído com menor quantidade de metabólitos contaminantes. Consideramos que os métodos de produção, extração e purificação empregados foram adequados para obtenção das moléculas com alto grau de pureza.
Descrição
Palavras-chave
Pseudomonas aeruginosa, Quorum sensing, PQS, Purificação, Quinolonas, Aeruginaldeído