Microrganismos na Indústria Farmacêutica

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APLICAÇÃO DOS MICRO-ORGANISMOS NA 
INDÚSTRIA FARMACÊUTICA
André da Luz Freitas,
Jonas Cunha da Silva,
José Pureza de Castro Junior, 
Luís Eduardo de Oliveira Teixeira
Millena Pereira de Freitas Andrade.
Universidade Federal do Pará • Instituto de Ciências Biológicas • Faculdade de Biotecnologia
Microbiologia Industrial | Prof. Joana Montezano Marques 
Tópicos: Aplicação dos micro-organismos na indústria farmacêutica
1. Importância da utilização dos micro-organismos na indústria farmacêutica;
2. Características morfológicas, fisiológicas e produtivas (ou de eficiência de tratamento)
dos principais micro-organismos utilizados na indústria farmacêutica;
3. Principais fontes de obtenção dos micro-organismos (aquisição comercial);
4. Pontos positivos e negativos na utilização dos micro-organismos na indústria
farmacêutica;
5. Produção de antibióticos;
6. Produção de quimioterápicos semissintéticos;
7. Produção de hormônios utilizados na clínica e na estética;
8. Enzimas utilizadas na clínica e na estética;
9. Toxinas utilizadas na clínica e na estética;
10. Probióticos.
1. Importância da utilização dos micro-organismos na indústria 
farmacêutica
A microbiologia farmacêutica moderna foi desenvolvida após a Segunda Guerra
Mundial, com a introdução da produção de antibióticos e com a utilização de
agentes químicos.
Gás mostarda
Penicilina
Estreptomicina
3. Principais micro-organismos na indústria farmacêutica
Escherichia coli
MORFOLOGIA
 E. coli são bacilos com as extremidades arredondas.
 Gram-negativas.
 Flagelos peritríquios
 Fímbrias (curtos pelos de adesão.
 Algumas linhagens apresentam cápsula ou uma 
camada limosa.
FISIOLOGIA
 Anaeróbia facultativa, 
 Fermenta carboidratos como a lactose com a 
produção de ácido e de gás
 Temperaturas em torno de 36ºC (mesófila
 É uma bactéria neutrofílica, pH próximo à 
neutralidade.
PRODUTOS
 Asparaginase; Quimioterápicos; Insulina 
Clostridium sp.
Morfologia
Cotonete, Flagelada 
Fisiologia 
Toxina produzida em
sua esporulação
Produto
BOTOX
Fungos 
Bactéria 
Penicillium chrysogenum
Penicillium griseofulvum
Morfologia (bolor) 
1 - hifa; 2 - conidióforo; 
3 - fiálide; 4 - conídio; 
5 - septo.
Cresce em...
✓ Ágar de extrato de malte Meio 
✓ Ágar de dextrose de batata (PDA) Meio 
✓ Alteração de Emmons do ágar de 
Sabouraud
➢ Condições de crescimento: 
• Temperatura: 25 ° C
• Atmosfera: aeróbica típica
Produto: Penicilina 
Streptomyces nodosus
Gram positiva
Cresce em
 Ágar asparagina de glicose
Condições de crescimento
 Temperatura: 26 ° C 
 Aeróbica
Produto: 
 Amphotericin B
 Atividade: 
...continuando
Fungos 
Aspergillus Niger
ATCC 16404
Morfologia 
Conídio
Cresce em...
✓ Ágar de extrato de malte Meio 
✓ Dextrose
Condições de crescimento: 
• Temperatura: 25 ° C
• Atmosfera: aeróbica típica
Produtos: 
Polimerases; Enzima colesterol 
esterase; 
E outros...
Clostridium histolcum Produção de Colagenase
Micro-organismos na produção de 
probióticos
Lactobacillus sp.
Bifidobacterium sp.
Bacillus cereus
Saccharomycessp.
Enterococcus sp.
Lactococcus lactis
Leuconstoc mesenteroides
Pediococcus acidilactici
Sporolactobacillus inulinus
Streptococcus thermophilus
Existe também...
Onde comprar?? 
Exemplos.....
Probióticos Quimioterápios
Antibióticos
Hormônios ToxinasEnzimas
4. Pontos positivos e negativos na
utilização dos micro-organismos na
indústria farmacêutica
Pontos positivos Pontos negativos
● Micro-organismo como reativo químico para
a preparação de intermediários em síntese
orgânica;
● Quando se trata da técnica recombinante se
tem curto tempo de obtenção, produção em
quantidades maiores e menos efeitos
adversos;
● Produção econômica de produtos finais;
● Fonte de enzimas para o uso em sistemas
analíticos, sendo essas transformações
importantes para o estudo do metabolismo
que acompanham avaliações clínicas das
drogas.
● Mão de obra especializada;
● Equipamentos sofisticados;
● Necessidade de alto nível de pureza.
X
Produção de antibiótico
6. Produção de quimioterápicos semissintéticos
Agentes químicos, de origem sintética ou semissintética, utilizados no 
tratamento de doenças ocasionada por agentes biológicos.
Antineoplásicos
Antibióticos
Antiparasitas
Antivirais
Antifúngicos
Antimicrobianos Adição de 
Radicais livres
Inibidor 
mitótico
Alteração do 
material genético
✓ Baixa disponibilidade natural;
✓ Resistência à drogas;
✓ Alto custo;
✓ Menor estabilidade;
✓ Baixo espectro.
Exemplos de quimioterápicos 
Paclitaxe
l✓ Fermentação de Escherichia coli;
✓Maior produtividade;
✓ Tratamento de neoplasia.
✓ Economia;
✓ Baixa toxicidade;
✓ Tratamento de Malária.
Artesunato
✓ Estabilidade;
✓ Amplo espectro;
✓ Tratamento de infecções microbianas.
Penicilina 
semissintética
7. Produção de hormônios utilizados na clínica e na estética
Quanto menos hormônios o ser humano produz, menos renovação celular
ele tem e essas células excessivamente envelhecidas são a porta de entrada de
diversas patologias relacionadas ao envelhecimento.
Clínica
✓ Tratamento de doenças;
○ Diabete;
✓ Utilizados como medicamentos;
○ Anticoncepcionais;
✓ Terapia de reposição hormonal;
○ Necessidade de se fazer um 
equilíbrio hormonal devido 
a menopausa;
Estética
Existem diversas outras aplicações de hormônios envolvendo tratamentos clínicos e 
estéticos.
Síntese hormônios por meio de micro-organismos
A biotransformação por micro-organismos está relacionada a alta relação
superfície-volume confere-lhes um crescimento rápido e altas velocidades de
metabolismo.
Ex: A progesterona obtida pela conversão química de
estigmasterol, é transformada por Rhizophus nigricans
em 11 α-hidroxiprogesterona que, por sua vez, é
modificado quimicamente em hidrocortisona e
cortisona.
Cortisona
É possível utilizar a técnica de DNA
recombinante (engenharia genética) para a
produção de hormônios que estão
relacionados tanto ao tratamento clínico
quanto ao estético.
A primeira proteína humana produzida
comercialmente, utilizando bactérias
modificadas por engenharia genética, foi a
insulina humana, embora vários outros
hormônios e proteínas humanas estejam
sendo produzidos atualmente.
Produção comercial: Escherichia coli e 
Saccharomyces cerevisiae
Engenharia Genética
8. Produtos comerciais de enzimas utilizadas na clínica e estética
(1) L-asparaginase (2) Zymo Cell
Complexo enzimático contendo: 
Maltodextrinas, Lipase, Hialuronidase
para o tratamento de celulite,
gordura localizada.
Crescimento tumoral
Crescimento tumoral 
inibido
Enzima injetável (normalmente 
produzida por E. Coli) utilizada para 
o tratamento de leucemia.
8. Enzimas utilizadas na estética
Enzimocosmética: área em ascensão biotecnológica, 
considerada o futuro dos cosméticos.
● Proteger a pele da ação do sol (tirosinase)
● Retardar o envelhecimento (superóxido 
dismutase)
● Peeling enzimático (superóxido dismutase, 
catalase)
● Tratamento de celulites, úlceras de pele 
(colagenase)
● Facilitar penetração de substâncias ativas 
(fosfatases)
8. Enzimas utilizadas na clínica
Enzimas Clínicas
Destinadas ao uso 
terapêutico, diagnóstico, 
analítico
Exigem alto nível de pureza em decorrência da sua aplicação, portanto a purificação 
pode apresentar até 80% do custo do produto final (KILIKIAN et al., 2001).
Enzimas diagnósticas
Ribonucleases
Polimerases
Colagenases
Inibidores 
enzimáticos
Análise de amostras de fluidos corporais 
para monitoramento/diagnóstico de 
patologias
RNases terapiaantiviral pela 
capacidade de penetração 
celular e degradação do RNA 
viral
DNA polimerase na PCR para
diagnóstico de doenças como
tuberculose e AIDS
Debridamento enzimático de 
ferimentos pela degradação de técidos 
necrosados
9. Toxina botulínica (BTX)
● Espasticidade infantil;
● Espasticidade adulto;
● Doistonias;
● Rugas faciais;
● Flacidez de pele;
Neurotoxina
A toxina botulínica atua na inibição da liberação da acetilcolina nas junções 
neuromusculares
É a junção entre a parte terminal
de um axônio motor com uma
placa motora
Neurotransmissor
Clostridium botulinum
- Bacilo;
- Gram positiva;
- Anaeróbico;
- Esporulado.
Subgrupo Tipo de toxina Fisiologia
I A, B, F Proteolítico, mesófilo
II B, E, F Não proteolítico, psicotrófico
III C, D Não proteolítico
IV G Ligeiramente proteolítico
Tabela II- Características dos subgrupos de C. botulinum.
10. Probióticos
Produtos que contenham microrganismos viáveis que promovem a
saúde de humanos ou animais, e que exercem seus efeitos no aparelho
digestivo, no trato respiratório superior ou no trato urogenital.
1. Combater e prevenir doenças
2. Melhorar a digestão
3. Fortalecer o sistema imunológico
4. Aumentar a absorção de nutrientes
5. Impedir a proliferação de bactérias ruins
ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. Artmed Editora, 2010.
CANDEIAS, José Alberto Neves. A engenharia genética. Revista de saúde pública, v. 25, p. 3-
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Referências