Production of tacrolimus using coconut oil as an alternative to glucose

Abstract

Tacrolimus is an immunosuppressant used in the treatment of people who have undergone organ and tissue transplants, as well as in the treatment of dermatoses and eye diseases. Strategies have been carried out to increase the productivity of tacrolimus, since many compounds have in their composition tacrolimus precursors, and bacteria Streptomyces depend on a carbon source for their growth. One strategy is to change the carbon source of the fermentation medium. The present study aims to evaluate the use of coconut oil for the production of tacrolimus via Streptomyces tsukubaensis, as an alternative in the face of glucose, a traditional source of carbon. The batch fermentation process was done in an orbital shaker at 28°C and 130 rpm. Quantification of tacrolimus was performed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The sugars and proteins, present in the medium, were measured from Somogyi-Nelson and Bradford methods, respectively. According to the results, coconut oil achieved the production of tacrolimus higher than glucose. This is due to the presence of a portion of monounsaturated and polyunsaturated fatty acids that act as precursors to tacrolimus. On the other hand, glucose is a quick carbon source for the bacteria and helps in its growth, but in high amounts it inhibits the production of the drug.

A Group Contribution Analogy as Selection Criteria for Nutrients Fermentation Media in the Production of Tacrolimus, Sirolimus and Ascomycin

“…Fragment (B) (Fig. 4) corresponds to starch added directly as glucose cited by [48], fructose, maltose, sucrose or other carbohydrates and cereal alcohols.…”

Difusão Estocástica De Tacrolimo, Catalase E Biomassa Bacteriana Em Meio Fermentescível

“…O meio aquoso é usualmente mantido a pH entre 6,0 a 8,5 no processo fermentativo [11]. Vale ressaltar que, além do tacrolimo, é produzida biomassa bacteriana durante a fermentação, bem como compostos orgânicos, como açúcares e proteínas/enzimas [9], dentre as quais a catalase [12], que apresenta diversas aplicações, tais como no diagnóstico clínico, embalagem de alimentos, remoção de peróxidos da solução de 3 Revista Tecnológica -Universidade Estadual de Maringá -ISSN 1517-8048 DOI: 10.4025/revtecnol.v27i1.XXXXXX ___________________________________________________________________________ lentes de contato, corrosão microbiana de metais, tratamento de efluentes e branqueamento na indústria têxtil, produção de queijo e análise da qualidade do leite [13]. É importante a menção que a fermentação em que se obtém tanto o tacrolimo quanto a catalase é interrompida utilizando-se, por exemplo, acetona em igual volume ao caldo fermentado para a lise celular [9].…”

“…Vale ressaltar que, além do tacrolimo, é produzida biomassa bacteriana durante a fermentação, bem como compostos orgânicos, como açúcares e proteínas/enzimas [9], dentre as quais a catalase [12], que apresenta diversas aplicações, tais como no diagnóstico clínico, embalagem de alimentos, remoção de peróxidos da solução de 3 Revista Tecnológica -Universidade Estadual de Maringá -ISSN 1517-8048 DOI: 10.4025/revtecnol.v27i1.XXXXXX ___________________________________________________________________________ lentes de contato, corrosão microbiana de metais, tratamento de efluentes e branqueamento na indústria têxtil, produção de queijo e análise da qualidade do leite [13]. É importante a menção que a fermentação em que se obtém tanto o tacrolimo quanto a catalase é interrompida utilizando-se, por exemplo, acetona em igual volume ao caldo fermentado para a lise celular [9]. A partir de então, a solução obtida é submetida a uma sequência de etapas visando a purificação do fármaco e da proteína, envolvendo processos de separação por membranas para a remoção de biomassa bacteriana, açúcares, macromoléculas diversas e sequência de processos adsortivos destinado à purificação tanto da catalase quanto do tacrolimo sendo que, para este, há a necessidade da etapa de cristalização.…”