Produção de metabólitos secundários de Pseudomonas aeruginosa cepa LV : otimização das condições de cultura através da metodologia de superfície de resposta

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dc.contributor.advisorAndrade Filho, Galdino [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorBedoya Pérez, Juan Carlospt_BR
dc.contributor.bancaViana, Renato Márcio Ribeiropt_BR
dc.contributor.bancaCelligoi, Maria Antonia Pedrine Colabonept_BR
dc.contributor.bancaMelo, Marcelo Rodrigues dept_BR
dc.contributor.bancaScarminio, Ieda Spacinopt_BR
dc.contributor.coadvisorOliveira Júnior, Admilton Gonçalves de [Coorientador]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T13:11:53Z
dc.date.available2024-05-01T13:11:53Z
dc.date.created2017.00pt_BR
dc.date.defesa25.08.2017pt_BR
dc.description.abstractResumo: Pseudomonas aeruginosa cepa LV produz em seu metabolismo secundário fenazina-1-ácido carboxílica (PCA), fenazina-1-carboxiamida (PCN), 2-carboxi-2-heptano-indol-3-ona (IDC) e um composto antibiótico organometálico (OAC), que demonstrou ter atividade antimicrobiana (PCA e OAC) e efeito elicitor que estimula a indução de resistência adquirida (SAR) em plantas (PCN e IDC) Estes metabólitos possuem um alto potencial para serem usados nos mais diferentes setores biotecnológicos Porém os rendimentos são baixos e são necessários estudos para otimizar os processos de produção tornando menos custosos e mais produtivos Portanto, o objetivo deste trabalho foi aumentar a concentração final desses metabólitos através da otimização das condições de cultura analisadas pela metodologia de superfície de resposta (MSR) Primeiramente, fatores experimentais únicos foram utilizados para avaliar os efeitos tanto do tamanho do inoculo quanto dos três componentes utilizados no meio de cultivo (peptona, extrato de carne e CuCl22H2O) na produção final dos metabólitos Em seguida, o nível ótimo das variáveis foi determinado pela MSR utilizando o planejamento de Box-Behnken Nesta etapa, as maiores concentrações de IDC, PCA, PCN e OAC representaram um aumento, em porcentagem, de 269, 62, 5286 e 84, respectivamente, em comparação com o meio de cultura básico (MCB) Posteriormente, a concentração inibitória mínima (CIM) de OAC contra a cepa LV foi estimada em 15 µg mL-1, indicando que a concentração obtida (11,11 ± 1,5 mg L-1) era provavelmente a máxima possível Em uma segunda etapa, foi utilizada uma abordagem estatística de quatro passos para avaliar o efeito de nove componentes diferentes de meio de cultura (peptona, extrato de carne, proteína de soja, extrato de levedura, glicose, etanol, solução salina, KH2PO4 e triptofano) e dois parâmetros físicos (temperatura e pH inicial), sobre os rendimentos de IDC, PCA e PCN Dois planejamentos fatoriais sucessivos foram aplicados para investigar os fatores que afetam a produção dos metabólitos de interesse Após essa análise, a proteína de soja, a glicose, o extrato de levedura e o KH2PO4 foram otimizados por MSR usando um delineamento composto central (CCD) Além disso, um dos meios otimizados foi utilizado para determinar as condições adequadas de temperatura e pH inicial empregando um delineamento fatorial completo de três níveis Estabelecidas as condições ótimas, as concentrações máximas registradas de IDC, PCA e PCN foram 15,61, 112,89 e 177,31 mg L-1, respectivamente Em conclusão, em condições otimizadas, a produção de IDC, PCA e PCN aumentaram em 42, 38 e 25 vezes, respectivamente, em relação ao sistema de produção Portanto, essas novas condições de produção devem ser implementadaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: On the secondary metabolism of Pseudomonas aeruginosa LV strain were determined four compounds such as phenazine-1-carboxylic acid (PCA), phenazine-1-carboxyamide (PCN), 2-carboxi-2-heptano-indol-3-ona (IDC) and an organometallic antibiotic compound (OAC), and two showed antimicrobial activity (PCA and OAC) and as elicitor on induction of acquired resistance (SAR) in plants (PCN and IDC) Thus, these metabolites have a high potential to be implemented in the most different biotechnological sectors However, the current concentrations are low and new studies are required to increase the production with low cost and more productivity The objective of this work was to increase the final concentration of these metabolites trough the optimization of culture conditions analyzing by the response surface methodology (RSM) First at all, unique experimental factors were used to evaluate the effects of the compounds used in the culture media (peptone, meat extract and CuCl22H2O) and the inoculum size on the final production of the metabolites After that, the inoculum concentration was set at 1% (v/v) and the levels of variables were determined by RSM using the Box-Behnken design At this stage, the highest concentration of IDC, PCA, PCN and OAC increased (%) 269, 62, 5286 and 84, respectively, when compared with the basic culture medium (BCM) The second step, a four-step statistical approach was used to evaluate the effect of nine different components of culture medium (peptone, meat extract, soy protein, yeast extract, glucose, ethanol, saline, KH2PO4 and tryptophan) and two physical parameters (temperature and initial pH), in the concentrations of IDC, PCA and PCN Two successive factorial designs were applied to investigate who factors affect the four metabolites production Four components of the culture medium (soybean protein, glucose, yeast extract and KH2PO4) significantly influenced the IDC, PCA and PCN production and were optimized by RSM using a central composite design (CCD) One of optimized media was used to determine the appropriate initial temperature and pH conditions using a three-level complete factorial design Once the optimal conditions were established, the maximum recorded concentrations of IDC, PCA and PCN were 1561, 11289 and 17731 mg L-1, respectively In conclusion, under optimized conditions to produce IDC, PCA and PCN increased by 42, 38 and 25 times, respectively, when compared with the initial production systempt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Microbiologia) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Microbiologiapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/11262
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameMicrobiologiapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Biológicaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Microbiologiapt_BR
dc.subjectPseudomonas aeruginosapt_BR
dc.subjectMicroorganismospt_BR
dc.subjectBiotecnologia microbianapt_BR
dc.subjectMicrobiologia industrialpt_BR
dc.subjectMicro-organismspt_BR
dc.subjectMicrobial biotechnologypt_BR
dc.subjectIndustrial microbiologypt_BR
dc.titleProdução de metabólitos secundários de Pseudomonas aeruginosa cepa LV : otimização das condições de cultura através da metodologia de superfície de respostapt_BR
dc.typeTesept_BR

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