INDSTRIAS MICROBIOLGICAS

Exemplos de Aplicaes Industriais de Microrganismos

Agentes de fermentao em outros processosS. cerevisiae: panificao, produo etanolBactrias para tratamento de efluentesAlimentao do homem e animais Algas, Leveduras e FungosFixadores de N na agricultura Bactrias do gnero RhizobiumControle biolgico de pragas (Bacillus)Produo de vacinas: Neisseria meningitides, Bordetella pertussis

Microrganismos utilizados e produtos obtidos no cultivo delesLeveduras do gnero Saccharomyces: para bebidas alcolicas e etanolAcetobacter sp. : produo de vinagreAspergillus niger : cido ctrico, amiloglicosidaseLactobacillus: cido ltico, bebidas lcteasPropionibacterium: cianocobalamina (B12)Penicillium chrysogenum : Penicilina GXanthomonas campestris: Goma XantanaCorynebacterium glutami :Glutamato monossdicoEscherichia coli e Bacillus megaterium: Penicilina G Acilase

Obteno de um Produto Microbiano ou Enzimtico: Principais Etapas Conhecimento prvio do catalisador Se EnzimaEstrutura e estabilidade no armazenamentoSe Microrganismo Forma de preservao da cultura Congelado a - 160C com crioprotetores; liofilizao; Slant (repiques); criotubos com esporos (se esporula)Composio elementar: valores tpicos

Se Microrganismo

Cintica do crescimento do Microrganismo

Escolha das fontes de Carbono , Nitrognio, Enxofre, Fsforo, micronutrientes (vitaminas , sais)

Determinao experimental (ou literatura) de Yx/s

Obteno de um Produto Microbiano ou Enzimtico: Principais Etapas

As fontes dos nutrientes podem ser:Fontes complexasMais baratas (presena de carboidratos pode reprimir)Fontes tpicasSoro do queijo, extrato de levedura, gua de macerao de milho Fontes sintticas mais carasEx: Glicose, glicerol, sulfato de amnia, aminocidos, vitaminas puras, soluo de sais inorgnicos , hidrolisados proticos Autotrficos CO2 Heterotrficos

Obteno de um Produto Microbiano ou Enzimtico: Principais Etapas

Estudo cintico3.1 Enzima V=f(Cs, Ce, pH, T, Inibidor)3.2 Microrganismo a) cintica de crescimento do microrganismo pHTemperatura Concentrao limitante do nutriente Efeito de inibidores

Estudo cintico

Fontes

%

Carbono

50

Nitrognio

14

Oxignio

20

Hidrognio

8

Fsforo

3

Enxofre

1

Potssio

1

Cloro, Clcio, Magnsio e Ferro

1,7

Outros

0,3

b) Cintica de consumo de substrato Determinao experimental (ou literatura) de Yx/s

c) Cintica de formao do produto Associada (Yx/p e Ys/p) No associadapHTemperaturaRepresso catablicaPresena de indutoresEstudo cintico

Escolha do tipo de biorreatorBiocatalisador livre ou imobilizadoSuperfcie (lquido ou semi-slido) ou submersoSubmerso: forma de agitar o lquidoFluxo pistonadoSe imobilizado: leito fixo ou fluidizadoMisturaAgitao mecnica (90% do total)Outras configuraesFluxo em vrticeFluidizadoAir-liftConfinados entre membranas

Escolha do tipo de operaoDescontnuaFlexvel, bom controle do produto por lote, baixa contaminao, baixa produtividade (altos tempos mortos)ContnuaAlta produtividade, risco de contaminao e mutao, difcil controle de qualidadeSemi-contnua (batelada alimentada) Ocorre para tanques grandes descontnuos Permite manter baixa concentrao de nutrientes (evita represso catablica)

Separao do produtoSeparao entre caldo e microrganismo (filtrao e centrifugao)

Produto o microrganismo: prensa ou liofiliza e embalaProduto intracelularRompe parede celularSepara do microrganismoConcentra produto (adsoro, precipitao e extrao)Purifica produto (cromatografia, eletroforese)CristalizaoProduto extracelularConcentraPurificaEstabiliza

Fornecimento de O2Aerbio restrito, aerbio facultativo e anaerbioO2 : receptor final de eltronsSubmerso: borbulhamento de ar (difuso e quebra para agitao)

Superfcie Sopro de corrente de ar mido na superfcie Difcil controle de contaminao Alta concentrao do produto

Esterilizao de meios e equipamentosEscolha entre esterilizar (morte de microrganismos vegetativos e esporos)UVVapor mido (mnimo 20 minutos 120 C )Vapor seco (acima de 150 C )O aumento da temperatura e do tempo aumenta a perda de nutrientes (vitaminas)Melhor aumentar a temperatura e diminuir o tempo (UHT)

- Pasteurizao (morte de patognicos) 62 C em 30 minutos, resfriamento brando

Tindalizao (70-100 C ) 1 h, aps 24 h repete

Desinfeco (desinfetantes, antisspticos)

Agentes quimioterpicos (Sulfa, Cloranfenicol, antibiticos)

- Filtro de l de vidroEsterilizao de meios e equipamentos

Consultaswww.iqsc.usp.br/iqsc/ensino/graduacao/disc_online/bacharel/microbiologia/aula04.ppt