Aula 1. Introduo Engenharia Bioqumica.

Introduo Engenharia Bioqumica. Importncia do estudo dos processos bioqumicos no contexto

da Engenharia Qumica.

Microrganismos e meios de cultura para utilizao industrial. Histria da engenharia bioqumica. Exemplos de aplicaes de processos bioqumicos.

BIBLIOGRAFIA

Bsica. BORZANI, W.; SCHMIDELL, W.; LIMA, U. A.; AQUARONE, E.

Biotecnologia Industrial v. 1, 2, 3 e 4. Ed. Edgard Blcher, 2001. SHULER, M. L.; KARGI, F. Bioprocess Engineering. Ed. Prentice Hall.

2001. 576p. ISBN: 0130819085. NIELSEN, J.H.; VILLADSEN, J.; LIDN G. Bioreaction Engineering

Principles. Ed. Springer. 1994. 480p. Complementar. ATKINSON, B.; MAVITUNA F. Biochemical engineering and

biotechnology handbook. Ed. Macmillan, 1991. 1271p. BAILEY, J. E.; OLLIS, D.F. Biochemical Engineering Fundamentals. Ed.

Mcgraw-Hill. 1986. 928p. ISBN: 0070666016. AIBA, S.; HUMPHREY, A. E.; MILLIS, N. F. Biochemical Engineering. Ed.

Press, 153p. 1973.

Revistas cientficas

O curso de Engenharia Bioqumica Tem como objetivo formar profissionais aptos para atuar no projeto, desenvolvimento, gerenciamento e controle de processos biolgicos em escala industrial, preparando um profissional capacitado para atuar numa rea interdisciplinar moderna que integra a engenharia qumica, a bioqumica e a

biologia.

O contraponto entre o engenheiro qumico e o engenheiro bioqumico que o primeiro recebe formao essencialmente associada s transformaes qumicas e fsicas da matria, enquanto que o segundo estuda, com maior nfase, os processos onde os agentes de transformao so clulas vivas, enzimas ou outros sistemas correlatos.

Neste contexto, o engenheiro bioqumico est apto para atuar em reas tradicionais da engenharia qumica, bem como atuar de forma diferenciada no setor que emprega processos biolgicos industriais, atendendo a demanda de alguns segmentos especficos de mercado que incluem:

O curso de Engenharia Bioqumica a) A produo de alimentos por processos fermentativos.

b) O processamento da biomassa vegetal em setores como o sucro-alcooleiro, o de celulose e papel e o de bioenergia e biocombustveis.

c) A produo de insumos para a agricultura moderna, incluindo a produo de bioinseticidas e de agentes para o controle biolgico de pragas.

d) A produo e aplicao de enzimas.

e) A produo de bebidas fermentadas e destiladas.

f) O manejo e o tratamento de resduos industriais e municipais.

g) A produo de antibiticos, vacinas, raes e outros produtos para o cuidado da sade humana e animal.

h) Poder atuar com grande desenvoltura no setor de pesquisa e desenvolvimento, uma vez que sua formao envolve conhecimentos multidisciplinares e desenvolvida de maneira integrada com a ps-graduao e a pesquisa em biotecnologia industrial.

OBJETIVO TERMINAL: Ao final do curso o aluno dever ser capaz de utilizar as

teorias cinticas de processos biolgicos e enzimticos e as tecnologias de biorreatores para projetar e otimizar processos biotecnolgicos.

OBJETIVOS ESPECFICOS: 1. Ser capaz de descrever um processo biolgico genrico. 2. Conhecer as potencialidades de aplicao industrial de processos biolgicos. 3. Ser capaz de trabalhar com os principais parmetros cinticos e estequiomtricos de

um processo biolgico. 4. Desenvolver modelos cinticos de crescimento de microorganismos, utilizao de

substratos e sntese de produtos. 5. Ser capaz de dimensionar, simular e otimizar biorreatores ideais em operao contnua

e descontnua. 6. Conhecer diferentes tipos de biorreatores e suas potencialidades. 7. Utilizar as teorias de transferncia de massa e as exigncias de agitao para a

otimizao de processos biolgicos. 8. Conhecer as potencialidades de aplicao industrial de processos enzimticos. 9. Conhecer o mecanismo de ao de diversos tipos de enzima e suas caractersticas. 10. Conhecer e utilizar modelos de cintica enzimtica e os tipos de inibio. 11. Conhecer os diversos tipos de suportes e tcnicas de imobilizao de enzimas. 12. Ser capaz de trabalhar com reatores com enzimas imobiliza .

INTRODUO ENGENHARIA BIOQUIMICA

BIOTECNOLOGIA

A aplicao de organismos, sistemas e processos biolgicos para a produo de compostos de interesse industrial (qumico, farmacutico, alimentcio, energtico, agrcola, etc....)

A utilizao integrada da bioqumica, microbiologia e engenharia a fim de empregar a capacidade de microrganismos, clulas animais ou vegetais na indstria, agricultura, sade, e em processos ambientais.

A aplicao de princpios cientficos e de engenharia para o processamento de materiais atravs de agentes biolgicos para fornecer bens e servios.

Atua como uma interface entre as disciplinas cientficas e suas reas de aplicao

A biotecnologia abarca trs ramas fundamentais :

Fluxograma indicativo das

bases e ferramentas da

moderna Engenharia Bioqumica.

PRINCIPAIS PRODUTOS OBTIDOS EM PROCESSOS BIOQUIMICOS.

1. Metablitos primrios (aminocidos, cidos graxos) e metablitos secundrios (antibiticos, corantes, fragncias, solventes)

2. Hormnios, peptdeos

3. Biopolmeros, polissacardeos, enzimas, vacinas

Os processos bioquimicos podem ser divididos em trs etapas: 1. Pesquisa e desenvolvimento em escala laboratorial (seleo e construo de linhagens microbiolgicas e cultivo em pequena escala ng e L) 2. Ampliao do processo (scale up) para escala industrial 106 m3

3. Recuperao e purificao do produto de interesse

Conceitos Microbiologia industrial: Disciplina que utiliza os microrganismos, cultivados a grande escala, para obtiver produtos com valor comercial ou fazer importantes transformaes qumicas. Biocatlise: Termo que descreve as reaes que fazem os microrganismos em microbiologia industrial. Biotecnologia: Emprega microrganismos normalmente geneticamente modificados visando a produo de produtos que normalmente eles no so capazes de produzir.

UM POUCO DE HISTRIA DA ENGENHARIA BIOQUIMICA.....

Historiadores acreditam que os antigos mesopotmios e sumrios fabricavam cerveja em 10.000 a.C..

Existem provas da produo da cerveja pelos sumrios e babilnios em 6000 a.C..

Egpcios utilizavam o fermento na preparao de pes e vinhos, ~ 4000 a.C..

Tambm existem referncias ao vinho no Livro do Gnesis, cerca de 1300 a.C..

Produo de vinagre desde 2000 a. C.. Lenwenhick foi o primeiro a visualizar microrganismos

animculos em 1676

1887 1890: Winogradsky estuda as bactrias fixadoras de nitrognio

Louis Pasteur (1822 1895)

1845 fermentao do cido lctico causada por microrganismos

1861 microrganismos no surgem por gerao espontnea

Nos meados da dcada de 1940, ao final da II Guerra Mundial, o nmero de feridos e mutilados durante o conflito era enorme. A humanidade via-se frente necessidade de produzir antibiticos em grandes quantidades para enfrentar esta situao. Isto significava um grande desafio, pois os processos de obteno de antibiticos existentes at aquele momento, baseados no crescimento superficial de fungos, no podiam suprir a nova demanda. Conhecimentos da rea de engenharia de processos, oriundos dos processos qumicos tradicionais, entraram em cena para dar subsdios produo em larga escala de um produto obtido pela ao de um material de carter biolgico: a penicilina (descoberta em 1928 por Alexander Fleming), produzida pelo fungo Penicillium chrysogenum.

Historia dos processos bioqumicos.

Primeiro antibitico - 1928

Penicillium Alexander Fleming

O ser humano beneficia-se da ao de microrganismos desde os tempos antigos, principalmente na produo de alimentos como queijo, po, iogurte e cerveja, mas somente no sculo passado, por volta de 1857, Louis Pasteur demonstrou o papel destes seres microscpicos nos chamados processos fermentativos. At o incio da II Guerra Mundial, acreditava-se que os processos industriais de fermentao (termo tradicionalmente empregado para designar o tipo de processo, no qual ocorre uma transformao atravs da ao de microrganismos) no eram muito promissores, pois os produtos de carter no alimentcio que podiam ser obtidos por estes processos, como os solventes e cidos orgnicos, j eram produzidos em escala industrial por processos qumicos convencionais, muito mais atraentes do ponto de vista econmico. A colaborao entre profissionais da rea de engenharia e da rea biolgica permitiu que as primeiras tentativas de produo de antibiticos em larga escala. 1. em frascos de vidro afixados sobre plataformas oscilatrias com o objetivo de

promover uma boa homogeneizao do meio liquido e a transferncia de oxignio, substncia essencial sobrevivncia e atividade de organismos aerbios.

PROBLEMAS: A transferncia de oxignio no era suficiente e as condies dos ensaios

no eram reprodutveis. Assim, evoluiu-se aos poucos para jarros agitados e mais tarde para os fermentadores (ou biorreatores) aerados e agitados mecanicamente.

J em 1947 surgiam os primeiros fermentadores produzidos em srie,

pela empresa New Brunswick nos Estados Unidos.

Em julho, 1947 Produo do antibitico estreptomicina, A empresa Merck recebeu o prmio Mc Graw-Hill Award na rea de engenharia qumica pelas inovaes realizadas em "engenharia bioqumica", o que constituiu a primeira apario deste termo na literatura profissional. Engenharia bioqumica tem principal foco os processos que fazem uso de agentes biolgicos como clulas e enzimas. A preocupao principal era a questo da transferncia de oxignio em quantidade suficiente para suprir a demanda por parte dos microrganismos. A dificuldade pode ser facilmente entendida se lembrarmos que a solubilidade do oxignio em solues aquosas muito baixa (da ordem de 8 mg / L), o que caracteriza a necessidade de suprimento constante, j que no h atividade por parte das clulas fungais em situao de ausncia de oxignio. Outra preocupao : O crescimento de fungos d-se sob a forma de filamentos, que modificam o comportamento do fluido dentro do reator, prejudicando a transferncia de massa conforme sua concentrao aumenta. Portanto, o problema era tipicamente de transporte de massa, uma das reas de estudo e atuao dos engenheiros qumicos.

A ampliao de escala e a elaborao de meios de cultura, que por sua vez, est ligada s reas de bioqumica e microbiologia. O engenheiro bioqumico possua conhecimentos bsicos de microbiologia e bioqumica. Nas dcadas seguintes s primeiras produes de antibiticos Vrios outros produtos passaram a ser produzidos atravs de processos bioqumicos, como por exemplo: enzimas, solventes orgnicos, diferentes tipos de vitaminas e aminocidos, os desenvolvimentos realizados nas reas de alimentos e tratamento de efluentes. Alm do cultivo de microrganismos, passou-se tambm a estudar a utilizao de clulas animais e vegetais, com o objetivo de se obter produtos de estrutura mais complexa e de maior valor agregado. Ao longo destes anos, as produtividades e rendimentos dos processos foram continuamente melhorados em funo do:

projeto de novas configuraes de biorreatores, de meios de cultura mais adequados e da seleo de clulas mais produtivas.

reas do conhecimento que contriburam significativamente: 1. A informtica e o advento dos computadores, cada vez mais rpidos

e acessveis, possibilitando a aplicao de modelos matemticos para descries cinticas dos processos, do comportamento dos organismos e da dinmica das reaes. Estes estudos resultaram em modelos relativamente simples e representativos, os quais puderam ser utilizados para realizar simulaes, verificando hipteses e explorando a dinmica e a estabilidade de sistemas.

2. Biologia molecular (principalmente o advento da tecnologia do DNA recombinante), que transformou definitivamente o cenrio da engenharia bioqumica, caracterizando o surgimento da chamada engenharia bioqumica molecular, como forma de diferenciao em relao j existente engenharia bioqumica de processos.

Atualmente, o desenvolvimento de processos industriais de produo de antibiticos, aminocidos e outros produtos biotecnolgicos, com alta eficincia e baixo custo, depende de : Introduo de mutaes no DNA dos organismos

produtores e da posterior seleo dos organismos mais produtivos.

Processos down-stream, ou purificao de

bioprodutos que permitiram que produtos de alto valor agregado, como hormnios, vacinas, reagentes para diagnsticos e produtos de qumica fina.

Desafios: obteno de produtos de alto valor agregado tratamento biolgico de efluentes obteno de produtos que vm sendo produzidos por outros tipos de

processos, que ainda apresentam um custo menor. Alm disto, a crescente ateno que vem sendo dada s questes ambientais tambm representa um importante ponto a favor dos processos bioqumicos, os quais so, de uma forma geral, menos agressivos ao ambiente que os processos qumicos convencionais. Os fatores cruciais para o desenvolvimento da engenharia bioqumica dentro desta fascinante rea multidisciplinar de biotecnologia industrial so cada vez mais: uma slida base de conhecimentos de engenharia e a capacidade de interpretar tanto os prprios fenmenos de engenharia como os fenmenos celulares ou biolgicos, estes ltimos atravs de uma estreita interao com profissionais das reas bsicas de biologia.

CONCEITOS em ENGENHARIA BIOQUMICA Reaes qumicas x Reaes bioqumicas

Processos qumicos: Realizado entre compostos qumicos usando-se catalisadores qumicos.

Processos enzimticos: Transformao qumica realizada por catalisadores biolgicos (enzima) na ausncia de seres vivos.

Processos fermentativos ou biolgicos: Transformao realizada pelos microrganismos (biocatalisadores) que metabolizam o composto qumico.

Biotransformaes Outro importante campo que tem atrado muito interesse dos pesquisadores atende pela denominao de Biotransformaes. As reaes qumicas mediadas por microrganismos ou por preparaes enzimticas so assim denominadas e envolvem muitos tipos possveis de transformaes, como oxidaes, redues, hidrlises, condensaes, isomerizaes e formaes de duplas ligaes (C=C) ou de ligaes de heterotomos.

A principal utilizao dos processos de biotransformao est relacionada chamada qumica dos compostos quirais, que tm tido grande aplicao na produo de frmacos, de aromas para a indstria de alimentos e de inseticidas. Antunes (1999) estima que, em 2010, cerca de 50% de todas as drogas sejam produzidas apenas na forma opticamente pura do princpio ativo, e que, em 2025, as biotransformaes sero utilizadas na produo de 50% das drogas quirais.

MICRORGANISMOS DE IMPORTNCIA INDUSTRIAL

Leveduras - Saccharomyces cerevisiae

FERMENTAO ALCOLICA

- fabricao de vinho, po, cerveja, lcool etlico

Fungos

- fabricao de antibiticos - maturao de queijos, produo de saqu - produo de enzimas - produo de vitaminas

Bactrias

- fabricao de vinagre, produtos lcteos

Caractersticas dos microrganismos empregados em processos biotecnolgicos: * Crescer in vitro * Crescer em larga escala * No ser fastidioso * Crescer mesmo em condies subtimas * Ser de fcil manuteno * No ser patognico * Ser facilmente manipulvel e geneticamente estvel

Microrganismo

Um microrganismo industrial deve sintetizar o produto de interes com alto rendimento, crescer rapidamente em meios de cultivos baratos, disponveis em grandes quantidades, ser susceptvel de manipulao gentica e no ser patognico. Por que os microrganismos industriais devem ser geneticamente manipulveis?

EMPLEO DE MICRORGANISMOS COMO UNIDADES DE PRODUCCIN,

DE CONTROL O DE DIAGNOSTICO

Rpido crescimento devido a bom relassem rea/ volume Diversidade metablica Estabilidade gentica Crescimento em grande escala e separassem fcil do produtos e substratos

* Adaptabilidade a distintos ambientes e condiciones de crescimento (substratos slidos, lquidos, frascos, fermentadores)

Incrementar produtividade

* Facilidade de manipulao gentica

Modificar os produtos finais

* Habilidade para sintetizar enantimeros especficos.

Tecnologias limpas

Microrganismo

Os microrganismos podem utilizar-se como :

Produtores de metablitos primrios e secundrios.

Produtores de biomassa e seus constituintes (protenas e aminocidos, vitaminas, cidos nuclicos, polmeros, steres, biomassa).

Hspedes para expressem de genes homlogos e heterlogos.

Unidades de biotransformao.

ENGENHARIA BIOQUIMICA Est envolvida com os diversos aspectos da cintica dos processos de cultura celular e de microrganismos, preparao e esterilizao dos meios de cultura, projeto e operao de biorreatores, medida e controle dos processos e a separao e recuperao dos produtos

Processo de Produo de Cerveja

Recebimento do malte

Silos Moinho de malte

Mosturao

Filtros do mosto

Lpulo

Tanque de mosto para aquecimento

Trocador de calor

Dorna de fermentao

Tanque de maturao

Levedura Terra de diatomcea

Filtro

Gaseificao

Cerveja acabada

Engarrafadora Lavadora de garrafa Pasteurizao Armazm

Filtro

Tanques de Fermentao de Cervejaria

Esquema da produo do vinho tinto

1) Colheita das uvas; 2) Esmagamento; 3) Adio de sulfito para matar fungos e bactrias indesejveis; 4) Adio de fermento; 5) Ocorrncia da fermentao; 6) Uma prensagem separa o vinho das partculas maiores de slidos presentes; 7) Clarificao em tambores de decantao; 8) Filtrao; 9) Envelhecimento; 10) Engarrafamento.

Vista Area de Usinas Usina Alvorada

Usina Costa Pinto

Usina em Lilli na Frana

PRODUO DE ENZIMAS

Bebidas

Acar de amido

Limpeza endoscpica

Sopa de barbatana de tubaro

cosmticos

Aplicaes Industriais das Enzimas

Descascando com Peelzym

Roupas velhas com aparncia de novas

Transformando uma ma em suco

O po conserva-se fresco por mais tempo

Sabo em p e detergentes

Obteno de frmacos quirais

ENZIMAS TERMOESTVEIS

ENZIMAS TERMOESTVEIS

Lipases Lipases

Esterases Proteases

Nitrilases

Liases Transferases Isomerases

Outras hidrolases

Oxigenases Enzimas Isoladas Oxirredutases Clulas Inteiras

Utilizao de Enzimas em Biocatlise

Bagao ou palha

Pr-tratamento

Hidrlise enzimtica

GLICOSE

Fermentao Submersa

Destilao

Etanol

Enzima Resduo slido

(lignina)

Caldo de cana ou melao

Levedura

Vinhaa

Etanol de caldo de cana

ETANOL DE BIOMASSA - BIOETANOL

Pentoses Biorefinaria

Palha

e/ou

Bagao

ETANOL

ETANOL A PARTIR DE RESDUO AGROINDUSTRIAL

C H 2 O C R

O

C H

C H 2

O

O

C

C

R

R

O

O

+ 3Et O H

lipase de Mucor miehei

350C, 24h

C H 2 O H

C H

C H 2

O H

O H

3R C

O

O Et +

Substratos Converso % leo de soja refinado >99 leo de soja degomado >99 leo de soja de fritura >99

Processo Qumico

Biotransformao

Vantagens X Desvantagens

Separao Pureza Utilizao de etanol

Tempo Custo das enzimas

OBTENO ENZIMTICA DE BIODIESEL

Substratos (meios) em microbiologia industrial. H uma gama imensa de produtos fabricados ou com potencial de fabricao, pelos microrganismos. Para que essas clulas microbianas possam crescer e fazer o seu trabalho importante que haja substrato, que so os materiais de origem animal e vegetal. Estimativas de biomassa de produtos fotossintetizantes so da ordem de 120 bilhes de toneladas de matria seca por ano em terras e cerca de 50 bilhes nos oceanos, com o grande potencial de crescimento para a explorao das algas nessa enorme superfcie de gua no planeta. Os produtos que podem ser utilizados como substratos so provenientes da agricultura e das indstrias florestais, de alimentos, da sade e do meio ambiente. No ramo agrcola h a biomassa de plantas cultivadas em larga escala (soja, trigo, milho, cana de acar, cevada, arroz, feijo, caf, algodo etc.) e outros vegetais como o caso de frutas e produtos de hortas (legumes e hortalias). Na indstria florestal h as cascas, serragem e demais materiais provenientes da fabricao de papel e celulose. Outras biomassas de grandes destaques so as advindas da indstria de alimento, incluindo as atividades de pesca e de produo animal. No meio ambiente podemos citar os enormes volumes de lixo e esgotos, tanto domsticos como industriais, produzidos nas cidades.

Substrato (do latim substratu, us = "embaixo [sub] do estrato [stratu, us] ou camada") originariamente aquilo que est embaixo de uma camada (ou estrato), de qualquer natureza.

Biologia e bioqumica: pode significar: Meio nutriente que serve de base (logo, sub-estrato) para o desenvolvimento de um

organismo. Qualquer objeto, ou material, sobre o qual um organismo cresce, ou ao qual est

fixado: substncia, ou estrato, subjacente a esse organismo. Substrato bioqumico tambm utilizado em bioqumica para indicar um composto

qumico que sofre uma reao catalisada por enzimas.

Nutrientes

Nutrientes

Rio Grande do Sul

Agroindustrial

Avcola Laticnios Soja Frutas/Hortalias Couro Frigorficos Cereais

Penas

CFMS

Soro de queijo

Resduo Fibroso da Protena Isolada

Cascas

Bagao

Sementes

Aparas Sangue Palha

APROVEITAMENTO DE RESDUOS EM ENGENHARIA BIOQUMICA

Penas

CFMS

Soro de queijo

Resduo Fibroso

da Protena Isolada

Cascas

Bagao

Sementes

Aparas Sangue Palha

Destino Atual

Milhes de toneladas anuais

Meio Ambiente (Poluio)

Alimentao Animal Bruta

Aditivo Alimentar de Baixa Qualidade

Fertilizante Bruto

Queima Compostagem

Penas

CFMS

Soro de queijo

Resduo Fibroso

da Protena Isolada

Cascas

Bagao

Sementes

Aparas Sangue Palha

Destino Possvel Pelo Uso Biotecnolgico

Milhes de toneladas anuais

Alimentao Animal Modificada (Peixes,

Ruminantes

Aditivo Alimentar de Alta Qualidade

Fertilizante Potencializado

Combustvel (Etanol) Compostagem

Cogumelos

Enzimas, Antibiticos, Outros Produtos de Alto

Valor Agregado

Aplicao de cultivo em estado slido para a produo de

cogumelos comestveis

Agaricus bisporus

Lentinus edodes (Shitake)

P. ostreatus rseo

Shimeji

Resduo

Agroindustrial

Cogumelo Cultivo de Cogumelos

Agricultura Vermicultura

Biodigesto

Avicultura

Resduo digerido

Minhoca Humus

Biogs

Dejetos

Biofertilizante

Fluxograma para a produo de

cogumelos comestveis

PRODUO INDUSTRIAL DE POLISSACARDEO GOMA XANTANA

Aplicao Concentrao % Molhos para Saladas 0,5

Coberturas 0,2 Bebidas 0,2

Laticnios 0,5 Panificados 0,4 Alimentos

Congelados 0,2

Produtos Farmacuticos

1,0

Cosmticos 1,0 Agroqumicos 0,5

Texteis 0,5 Cermica 0,5

Explosivos 1,0 Produo de Petrleo 0,4

0 20 40 60 80 100 1200

50

100

150

200

250

300

350

400

Gom

a Xa

ntan

a (g

/L)

Tempo de Cultivo (h)

Produo de goma xantana em biorreator de 500 mL.

A produtividade deste sistema permite recuperar cerca de 300 g goma/kg de substrato utilizado.

SUBSTRATOS AMAZNICOS

Algumas caractersticas generais, que devem ser consideradas, so: Ser o mais barato possvel Atender as necessidades nutricionais do microrganismo; Auxiliar no controle do processo, como caso de ser ligeiramente

tamponado, o que evita variaes drsticas de pH, ou evitar uma excessiva formao de espuma;

No provocar problemas na recuperao do produto; Os componentes devem permitir algum tempo de armazenagem, a

fim de estar disponvel todo o tempo; Ter composio razoavelmente fixa; No causar dificuldades no tratamento final do efluente.

Engenharia Bioqumica necessita de substratos

Caractersticas: utilidade, abundancia, baixo custo

Biocomputadores Moleculares Implantveis http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010180070524 Recorte de tela efetuado: 13/9/2007; 17:13

Biotecnologia no mundo

..::: | CLONAZA - Produo de Mudas Ltda | :::.. http://www.clonaza.com.br/?gclid=CNjI-7_7wI4CFTyKOAodY175wg Recorte de tela efetuado: 13/9/2007; 15:39

A Nova Biotecnologia

A EXPERINCIA BRASILEIRA A aplicao de cincias biolgicas no Brasil remonta a meados do sculo passado. Notadamente tcnicas laboratoriais e de campo em microbiologia - uma disciplina precursora da moderna Biotecnologia - foram aplicadas por pesquisadores como Piraj da Silva e Pedro Severiano de Magalhes. No decurso da segunda metade do sculo XIX, trabalhos pioneiros foram desenvolvidos em vrias modalidades da microbiologia dentre os quais merecem destaque a bacteriologia, micologia, protozoologia, fitopatologia e virologia. Na primeira metade do sculo XX registrou-se atuao marcante de pesquisadores tais como: Carlos Chagas, Vital Brasil, Oswaldo Cruz, Adolfo Lutz, Emlio Ribas, Rangel Pestana, dentre outros no campo do combate e profilaxia de graves molstias que atingiam a populao brasileira.

Equipes de pesquisas: Institutos Oswaldo Cruz, Biofsica e Microbiologia no Rio de Janeiro, Biolgico, Agronmico de Campinas, Adolfo Lutz, Butant e Pasteur em So Paulo.

Na dcada de 40, a Biotecnologia clssica atraiu o esprito empreendedor de cientistas da Universidade de Viosa, Minas Gerais, que fundaram uma empresa pioneira, a Sementes Agroceres, objetivando produzir sementes de milho hbrido a partir de material gentico selecionado no Pas. A Brasil Sul Agropecuria, na dcada de 60, voltou-se produo e seleo de sementes forrageiras e pesquisa gentica para a obteno de hbridos de sorgos granferos forrageiros e de milho doce para o consumo humano. A Agroflora Reflorestamento e Agropecuria, dedicou-se pesquisa e produo de sementes melhoradas e seleo de variedades de plantas adaptadas a diferentes condies sazonais. Atualmente existem no Pas cerca de meia centena de instituies de pesquisa e empresas comerciais atuando em Biotecnologia.

ETAPAS DO PROCESSO BIOQUIMICO INDUSTRIAL

1. Os microrganismos so utilizados h milnios na conduo de processos com interesse comercial e esto na base da engenharia bioqumica que tem apresentado enorme expanso nos ltimos 50 anos.

Qual a importncia do conhecimento adequado das informaes fisiolgicas sobre um microrganismo utilizado em engenharia bioqumica ? Assinale a resposta correta.

EXERCCIO

(A) Avaliar a contaminao do sistema. (B) Obter informaes sobre as exigncias nutricionais do microrganismo

empregado. (C) Auxiliar na recuperao do produto final. (D) Visualizar micro e macroscopicamente a linhagem de interesse. (E) Selecionar o mtodo de separao da biomassa ao final do processo

bioqumico.

Produto Substrato Microrganismo

Ex: Etanol Cana de acar Saccharomyce cerevisiae

2. Faa uma tabela sobre trs processos bioqumicos industriais, coloque as seguintes colunas: produto, substrato e microrganismo. ( mostrado um exemplo).

EXERCCIO

EXERCCIO PARA PRXIMA AULA:

3. Encontre um processo bioqumico, preferentemente diferente dos que foram falados em aula e monte uma mini-apresentao (5 slides no mximo).

A apresentao deve conter: - descrio do processo bioqumico -descrio do produto, (utilidade) - microrganismo utilizado - tipo de cultivo

Aula 1. Introduo Engenharia Bioqumica.BIBLIOGRAFIARevistas cientficasO curso de Engenharia BioqumicaO curso de Engenharia Bioqumica OBJETIVO TERMINAL: Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Primeiro antibitico - 1928Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32Nmero de diapositiva 33EMPLEO DE MICRORGANISMOS COMO UNIDADES DE PRODUCCIN, DE CONTROL O DE DIAGNOSTICOOs microrganismos podem utilizar-se como :Nmero de diapositiva 36Processo de Produo de CervejaTanques de Fermentao de CervejariaNmero de diapositiva 39Nmero de diapositiva 40Nmero de diapositiva 41Nmero de diapositiva 42Nmero de diapositiva 43Nmero de diapositiva 44Nmero de diapositiva 45Nmero de diapositiva 46Nmero de diapositiva 47Nmero de diapositiva 48Nmero de diapositiva 49Nmero de diapositiva 50Nmero de diapositiva 51Nmero de diapositiva 52Nmero de diapositiva 53Nmero de diapositiva 54Nmero de diapositiva 55Nmero de diapositiva 56Nmero de diapositiva 57Nmero de diapositiva 58Nmero de diapositiva 59Nmero de diapositiva 60Nmero de diapositiva 61Nmero de diapositiva 62Nmero de diapositiva 63Nmero de diapositiva 64Nmero de diapositiva 65Nmero de diapositiva 66Nmero de diapositiva 67Nmero de diapositiva 68Nmero de diapositiva 69Nmero de diapositiva 70