Linhas de pesquisa
A utilização de bacteriocinas e de micro-organismos probióticos na prevenção e no tratamento de infecções bacterianas tem se destacado como uma alternativa eficiente ao uso convencional de antibióticos. Evidências recentes demonstram que diversas biomoléculas produzidas por micro-organismos — como bacteriocinas, vitaminas, ácidos graxos, exopolissacarídeos e enzimas — podem favorecer a resposta imunológica e o desenvolvimento de seus hospedeiros.
Entre os probióticos mais empregados pelas indústrias alimentícia e farmacêutica, destacam-se as bactérias ácido-láticas (BALs), amplamente reconhecidas como seguras pelos principais órgãos reguladores. Entretanto, é sabido que os efeitos benéficos dos probióticos são específicos para cada hospedeiro e que diferentes biomoléculas de interesse são produzidas de forma mais eficiente por linhagens bacterianas particulares.
Nesse cenário, o Laboratório de Biomoléculas Microbianas tem como objetivo central desenvolver e transferir soluções tecnológicas que gerem valor direto para a sociedade, especialmente nos campos da saúde, nutrição e sustentabilidade. Suas linhas de atuação incluem a produção de compostos antimicrobianos, como bacteriocinas e biossurfactantes; o estudo e aplicação de bactérias ácido-láticas, probióticos e prebióticos; o avanço da nutrição de precisão; e o aproveitamento de resíduos agroindustriais em processos fermentativos, contribuindo para modelos de produção mais eficientes, seguros e ambientalmente responsáveis.
Linha de Pesquisa
O LBM desenvolve atividades científicas distribuídas em linhas que refletem sua identidade e relevância biotecnológica:
Produção de biomoléculas microbianas Bacteriocinas e peptídeos antimicrobianos
- Biossurfactantes e emulsificantes naturais
- Exopolissacarídeos e compostos bioativos.
- Produção de proteínas em sisemas livres de células(Cell-Free Protein Synthesis)
Fermentação e Bioprocessos
- Otimização de cultivos microbianos
- Uso de resíduos agroindustriais como matéria-prima sustentável
Desenvolvimento de processos fermentativos aplicados a alimentos, saúde e indústria.
Prebióticos, Probióticos e Microbiota
- Seleção e caracterização de microrganismos probióticos
- Desenvolvimento de alimentos funcionais Interações entre microrganismos e sistemas biológicos.
Biologia molecular aplicada à biotecnologia microbiana
- Caracterização genética e expressão de biomoléculas microbianas
- Estudos de mecanismos de ação e de biossíntese.
Biocontrole e segurança microbiológica
- Agentes biológicos para controle de patógenos e fungos toxigênicos
- Aplicação de biomoléculas naturais para conservação de alimentos e rações.
Projetos atuais:
Isolar, caracterizar e avaliar bactérias ácido-láticas e não ácido-lácticas de diversas espécies animais, silvestres e domésticas, com potencial de inibição de patógenos de interesse farmacêutico-veterinário, visando contribuir para o desenvolvimento de alternativas ao uso de antibióticos.
Desenvolver bioprocesso sustentável para produção e obtenção de bacteriocinas
Caracterizar estrutural e funcionalmente os peptídeos antimicrobianos (AMPs) isolados de animais silvestres, de interesse pecuário e domésticos.
Desenvolver uma plataforma para síntese de peptídeos antimicrobianos (AMPs) e bacteriocinas usando síntese de proteínas livres de células (cell-free protein synthesis – CFPS).
Desenvolver e avaliar a eficácia de um probiótico ambiental multiespécies para aplicação em instalações de produção, visando a colonização dirigida do ambiente e a promoção de saúde intestinal e imunológica dos animais.
Aplicar um probiótico multiespécies a matrizes de interesse pecuário durante o final da gestação e a lactação, com o propósito de modular positivamente a microbiota materna e, indiretamente, favorecer a colonização intestinal benéfica das crias.
Avaliar os efeitos da aplicação contínua de um probiótico multiespécies, previamente caracterizado, na dieta de animais de interesse pecuário durante todas as fases produtivas, considerando parâmetros zootécnicos, imunológicos, histopatológicos, metagenômicos e de expressão gênica, em comparação com grupos controle e de manejo convencional com antibióticos.
Desenvolver probióticos específicos para animais domésticos com foco em promover saúde intestinal, longevidade e manutenção do escore corporal ideal.
Desenvolver e aplicar abordagens de machine learning para a integração de dados genômicos, fenotípicos, metabólicos e de expressão gênica da microbiota e do hospedeiro, procurando a predição da eficácia probiótica e a identificação de peptídeos inéditos associados a desfechos fisiológicos relevantes em animais de produção e domésticos.