Research
The use of bacteriocins and probiotic microorganisms for preventing and treating bacterial infections has emerged as an efficient alternative to conventional antibiotic use. Recent evidence shows that various biomolecules produced by microorganisms—such as bacteriocins, vitamins, fatty acids, exopolysaccharides, and enzymes—can boost the immune response and support the development of their hosts.
Lactic acid bacteria (LAB) stand out among the probiotics most widely used by the food and pharmaceutical industries, being recognized as safe by major regulatory bodies. However, it is well established that the beneficial effects of probiotics are host-specific and that specific bacterial strains are more efficient at producing particular biomolecules of interest.
Against this backdrop, the Microbial Biomolecules Laboratory aims to develop and transfer technological solutions that generate direct value for society, particularly in the fields of health, nutrition, and sustainability. Its areas of activity include the production of antimicrobial compounds, such as bacteriocins and biosurfactants; the study and application of lactic acid bacteria, probiotics, and prebiotics; the advancement of precision nutrition; and the utilization of agro-industrial waste in fermentation processes, thereby contributing to production models that are more efficient, safe, and environmentally responsible.
Research Areas
The lab conducts scientific activities organized into lines of research that reflect its identity and biotechnological relevance:
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.
Current projects:
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.