Avaliação in silico e em cultivos contínuos do metabolismo de S. typhimurium

Abstract

Linhagens atenuadas de Salmonella têm sido investigadas para o desenvolvimento de diversos produtos biotecnológicos, como vacinas recombinantes. No entanto, protocolos para obtenção de altas densidades celulares de Salmonella spp., necessárias para viabilizar o processo de produção destes produtos, ainda não foram estabelecidos, sendo necessário para isso contornar a elevada formação de produtos tóxicos de seu metabolismo que inibem o crescimento celular. Neste trabalho empregou-se um modelo metabólico em escala genômica de S. typhimurium (STM_v1.0) para prever in silico, com o uso do software livre Optflux, a formação de metabólitos em diferentes velocidades de crescimento. Para avaliar/validar o resultado das simulações, foram conduzidos cultivos contínuos em diferentes taxas de diluição (D = 0,1; 0,25; 0,5 h-1) e a produção dos metabólitos extracelulares foi analisada por HPLC e GC/MS. Experimentalmente, o acetato foi o subproduto majoritário produzido pela bactéria nas velocidades de crescimento intermediária (0,25 h-1) e alta (0,50 h-1), com fluxos de 0,93 e 2,64 mmol de acetato/h.gDCW, respectivamente. Jáin silico, o principal metabólito formado foi o formato, com fluxos de 1,4 e 3,65 mmol/h.gDCW, nas duas velocidades de crescimento mais altas. Os resultados mostram que a formação de metabólitos ocorre por metabolismo overflow, intensificado com o aumento na velocidade de crescimento.