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DETERMINAÇÃO DA MÁXIMA CONCENTRAÇÃO CELULAR DE Escherichia coli EM BIORREATOR DO TIPO CSTR PARA DIFERENTES CONDIÇÕES DE AGITAÇÃO E AERAÇÃO DURANTE AS FASES DE CRESCIMENTO CELULAR E EXPRESSÃO DE PROTEÍNA HETERÓLOGA.

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Estudos realizados por pesquisadores do Instituto Butantan, a partir da genética do carrapato Amblyoma cajennense, identificaram uma proteína, codificada por um gene proveniente das glândulas salivares, com ação anticoagulante e potencialmente anticancerígena. Esta proteína denominada Amblyomin-X é um inibidor de serinoprotease do tipo Kunitz e o gene que codifica esta proteína foi obtido a partir de uma biblioteca de cDNA das glândulas salivares do carrapato, este gene foi clonado no microrganismo Escherichia coli (BL21(DE3)). Esse microrganismo que passou a expressar a proteína de interesse, foi cultivado em um biorreator CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) de 7L de volume útil em um meio de cultura adequado em batelada alimentada com limitação na fonte de carbono para limitar a produção de ácido acético, que é inibitória ao crescimento do microrganismo, em torno de 0,9 g/L. Uma vez que essa bactéria é aeróbica, considera-se a capacidade de transferência de oxigênio, que tem baixa solubilidade em água (7 mg/L-29ºC), como um dos principais fatores limitantes à obtenção de elevadas concentrações celulares durante o crescimento microbiano, já que o oxigênio dissolvido é imprescindível como o aceptor final dos elétrons na fosforilação oxidativa, manutenção do ciclo dos ácidos carboxílicos e a contínua biossíntese de intermediários celulares. Esse estudo determina os valores do coeficiente de transferência de massa (kLa) para diferentes condições de agitação e aeração no biorreator CSTR durante as etapas de crescimento celular e de expressão da proteína heteróloga, bem como compara os valores da velocidade específica do consumo de oxigênio durante essas duas etapas. A obtenção desses parâmetros possibilitou a simulação da máxima concentração celular possível dentro das restrições de agitação de 1200 rpm e aeração de 10 lpm.