Os metabólitos secundários, produzidos por actinobactérias, são considerados uma fonte de novas substâncias com atividade biológicas, como antitumorais e antibióticos. Esses produtos têm sido obtidos após décadas de monitoramento e seleção de micro-organismos. A molécula da actinomicina D é um cromopeptídeo, uma vez que possui dois anéis peptídicos cíclicos com cinco aminoácidos ligados ao cromóforo fenoxazinona. A actinomicina D é utilizada para tratar tumores malignos, como Rabdomiossarcoma da infância, tumor de Wilms e Sarcoma de Ewing, em combinações com outros agentes antitumorais, como vincristina e doxorrubicina, e radioterapia. Nesse trabalho realizou-se um estudo de designe experimental (Box-Behnken) visando aumentar a produção da Actinomicina D em processos fermentativos empregando a actinobactéria Caat 7-38 isolada do bioma caatinga. Obteve-se um modelo matemático preditivo e significativo para otimizar o meio de cultivo constituído por frutose, extrato de soja e carbonato de cálcio. Como resultado desse planejamento experimental foi obtido um aumento de aproximadamente 3 vezes da produção de Actinomicina D em relação a condições iniciais. Foram realizados também modificações estruturais da Actinomicina D, com o intuito de verificar a atividade antibiótica dos produtos formados. Foram realizas reações de hidrólise e metanólise na porção éster localizado nos anéis despeptídicos da Actinomicina D. O produto formado na hidrólise não apresentou atividade antibiótica e o produto da metanólise apresentou atividade menor quando comparados a molécula da Actinomicina D intacta.

Secondary metabolites, produced by actinobacteria, are considered a great source of new substances with biological activity, such as antitumor and antibiotics. These products have been obtained after decades of monitoring and selecting microorganisms. Actinomycin D is used to treat malignant tumors such as childhood rhabdomyosarcoma, Wilms' tumor and Ewing's sarcoma, where it is used in combination with other antitumor agents such as vincristine and doxorubicin, and radiation therapy. The actinomycin D molecule is classified as a chromopeptide as it has two cyclic peptide rings with five amino acids attached to the phenoxazinone chromophore. In this work, an experimental design study (Box-Behnken) was carried out to increase the production of Actinomycin D in fermentation processes using the actinomycetes Caat 7-38 isolated from the Caatinga biome. A predictive and significant mathematical model was obtained to optimize the culture medium consisting of fructose, soy extract and Calcium Carbonate, which resulted in an increase of approximately 3 times the production of Actinomycin D. The structural modification of Actinomycin D was also carried out, in order to verify the antibiotic activity of the products. A hydrolysis and transesterification with methanol were carried out on the ester located in the cyclic peptide rings of Actinomycin D. The product formed in the hydrolysis did not show antibiotic activity and the methanolysis product showed lower activity than Actinomycin D without structural modification.