Produção de compostos biológicos

Aqui na Cerlev temos expertise no desenvolvimento de processos voltados à produção de compostos biológicos de interesse de diferentes indústrias: bebidas, biocombustível, farmacêutica, agrícola e ambiental.

Nossa atuação é conduzida com base em ferramentas de biologia molecular. Estamos sempre orientados por um entendimento sólido da fisiologia e do metabolismo do hospedeiro escolhido.

 

Produção de compostos biológicos: funções e benefícios

Rotas químicas convencionais costumam depender de insumos fósseis, condições extremas de temperatura e pressão para produzir insumos de interesse industrial. Para além de todas essas dificuldades, resíduos tóxicos são gerados como subprodutos dessas rotas.

Diferente delas, a biossíntese microbiana ocorre em condições brandas, com maior seletividade e menor impacto ambiental, alinhando-se assim às crescentes exigências por processos produtivos sustentáveis. Ao decidir por essa alternativa, a indústria posiciona-se como protagonista da bioeconomia, tendência mundial que avança sobre as rotas petroquímicas tradicionais.

Os sistemas microbianos podem funcionar como verdadeiras biofábricas: plataformas vivas capazes de converter substratos simples e renováveis — muitas vezes subprodutos agroindustriais de baixo custo — em compostos biológicos de maior valor agregado: enzimas, biopolímeros, ácidos orgânicos, pigmentos, biocombustíveis avançados e outros metabólitos de interesse.

Particularmente no setor sucroenergético brasileiro, com grande variação dos preços de etanol e açúcar, há muitas possibilidades de geração de valor a partir da produção de derivados de maior valor comercial. Uma delas é a produção de isomaltulose, um isômero de sacarose com poder adoçante similar, porém não absorvido por células humanas. A isomaltulose pode ser considerada um edulcorante natural com possibilidade de uso por pessoas com diabetes ou com excesso de peso.

Nosso conhecimento e histórico de atendimento ao setor sucroenergético é hoje a base para levarmos a mesma plataforma a outros setores que dependem de fermentação: indústrias de alimentos e bebidas, agricultura, indústria farmacêutica e de química fina. A abordagem é semelhante: utilizar sistemas microbianos para produzir compostos biológicos de estrutura complexa e difícil obtenção por síntese química, a partir de matérias-primas renováveis e de baixo custo.

 

Como fazemos na Cerlev

Oferecemos ao mercado algumas alternativas de produção de compostos biológicos de maior valor agregado e de demanda crescente.

Em parceria com a empresa belga NovelYeast, temos um processo no qual uma levedura converte a sacarose em isomaltulose e trehalulose. A conversão pode ser realizada tanto a partir de sacarose cristalizada quanto de outras matérias-primas ricas em sacarose, como os diferentes tipos de melaço disponíveis nas indústrias do setor sucroenergético.

A parceria com a NovelYeast também nos permite , oferecer processos fermentativos para a produção de etanol de segunda geração ou de combustível de aviação sustentável - conhecida pela sigla SAF, do termo em inglês sustainable aviation fuel.

Também desenvolvemos leveduras com maior capacidade de produção de álcoois e ésteres superiores presentes no óleo fusel. Dado que a maior parte dos seus componentes está associada ao metabolismo de aminoácidos pelas leveduras, é possível aumentar a produção de determinado composto de interesse, como o acetato de isoamila, por meio de manipulações específicas no genoma da levedura. Realizamos esse processo usando metodologias de edição gênica de microrganismos.

Como resultado de todas essas atividades há potencial expressivo de ganhos comerciais, uma vez que por meio delas obtém-se produtos de difícil aquisição por via química tradicional.

Nosso trabalho aqui na Cerlev concentra-se na etapa de otimização de sistemas microbianos produtivos, e não na fabricação ou no fornecimento comercial dos produtos finais. Atuamos, portanto, como parceiros técnicos de empresas e instituições que buscam viabilizar rotas biotecnológicas eficientes para compostos de maior valor agregado.

Nosso foco está no desenvolvimento científico e tecnológico do processo — do isolamento e seleção de microrganismos ou construção da linhagem produtora a partir da edição gênica, até a definição das condições de cultivo e purificação em escala de bancada. Ao final do nosso trabalho, entregamos linhagens geneticamente otimizadas e processos de cultivo validados em escala laboratorial para a produção de compostos biológicos.

Na conclusão de cada projeto, o cliente recebe não apenas um microrganismo ou processo otimizado, mas também a documentação técnica, os dados experimentais consistentes sobre o rendimento, produtividade e reprodutibilidade. Eles servem como base técnica sólida para etapas subsequentes de scale-up, a serem conduzidas pelo cliente ou por terceiros. Em outras palavras, na documentação técnica fica registrada todo conhecimento necessário para conduzir com segurança as etapas seguintes de desenvolvimento e produção do composto de interesse.

Nossa capacidade técnica é continuamente reforçada por projetos de inovação apoiados por agências de fomento, como a Finep. Entre em contato para que possamos discutir as suas demandas de desenvolvimento de processos biotecnológicos voltados à produção de compostos biológicos de maior valor agregado. Eles ampliarão o portfólio de produtos de sua unidade industrial, tornando-a cada vez mais autossustentável.