Introduo aos processos fermentativos

Aula 6Seleo do microorganismo fermentativoAdaptao dos microorganismos

Processos Fermentativos
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). Os M.Os metabolizam o composto qumico.

Exemplos de Processos Fermentativos
Processos qumicos: formao da borracha de silicone. Silicone lquido + catalisador qumico polilcool com ons = borracha de siliconeProcessos Enzimticos: tratamento de suavizao e amolecimento das fibras de algodo de jeans. Processos Fermentativos ou biolgicos: Produo de lcool, vinho, cerveja, vitaminas, medicamentos, enzimas.

Fermentao
Processo de transformao bioqumica de uma determinada substncia para obteno de energia sem utilizar oxignio livre no meio atravs de um microorganismo.Transformao de uma molcula orgnica com maior carga energtica, em energia, na forma de ATP principalmente, e outra molcula orgnica receptora dos prtons produzidos durante o processo.

Fermentao = MO + substrato
Para que a fermentao do substrato ocorra o M.O. fermentador deveestar saudvel e nas condies ideais de crescimento.Funes orgnicas em perfeito estado;Vias metablicas funcionando e adaptadas ao substrato;Formao do produto no deve inibir a fermentao. (Controle de feedback)

Produto
A formao do produto indica a forma de modular o processo fermentativo;As caractersticas fsico-qumicas do produto fornecem as informaes para controle do processo: controle da populao de microorganismos, controle da formao de sub-produtos, controle do consumo de nutrientes;

Caractersticas desejadas de um M.O. fermentador
Apresentar elevada eficincia na converso de um dado substrato. Permitir o acmulo do produto no meio de forma a se ter elevada concentrao do produto no caldo fermentado.No produzir substncias incompatveis com o produto.Apresentar constncia quanto ao comportamento fisiolgico.

Quanto a funo do M.O.?
Caractersticas de eficincia em um trabalho:Economia: manuteno meios/mosto Eficincia: alta capacidade de produo Agilidade: produo em menor tempoCompetncia: capacidade de produo com diferenas entre o substrato e fatores externos mantendo o rendimento.Adaptabilidade: capacidade de manter a produo com diferentes tipos de ambiente.

M.O. deve multiplicar-se para produzir
Crescimento microbianoCaracterstica de cada espcie;Adaptao de cada cepa;Nutrio direcionada a formao do produtoSubstncias necessrias para a formao do produto ou melhora no rendimento.

O que o crescimento dos M.O.s?
Crescimento o aumento da populao de indivduos com as mesmas caractersticas em um meio.aumento do nmero de clulas.unicelulares: aumento da populaodepende de 2000 reaes bioqumicasCatabolismoAnabolismo

Caractersticas dos microorganismos quanto ao crescimento
Quanto ao ambiente dependem de:gua;Temperatura;pH;Oxignio;Fontes de Carbono e energia

gua
Atividade de gua Ajuste da molaridade interna: K+ Estabilidade e atividade de enzimasAtividade de gua regulada pela concentrao de sais.Os M.O. podem ser classificados quanto a tolerncia a sais:no haloflicoshaloflicos moderadoshaloflicos extremos:> 15% de sal

Solutos que podem ser empregados no equilbrio osmtico

Temperatura
A temperatura regula:velocidade das reaes qumicas (enzimas)M.O.s possuem grande amplitude de temperaturas de crescimentotemperaturas refernciais:mnimatimamxima

Classificao dos microrganismos de acordo com a temperatura de crescimento
Psicrfilos de -20C 10CMesfilos de 10C 50CTermfilosde 50C 110CHipertermfilos > que 120C - vulces

pH
pH interno deve ser mantido em 7,2 (de 7,0 7,4)ao: influncia nas interaes de cargas entre os aminocidos das cadeias proticas: estrutura e funo das protenas estratgia: liberando ou absorvendo ons

Classificao dos microrganismos deacordo com o pH de crescimento
Acidfilos; Neutralfilos; Alcalfilos; em geral: bolores e leveduras: 5-6 protozorios: 6,7-7,7 algas: 4-8,5 bactrias:mnimo = 4timo = 6-8mximo = 9

Oxignio
ltimo aceptor de eltrons na CTE dos organismos aerbios.

Classificao dos microrganismos de acordo com as relaes com o oxignio:aerbiosanaerbios estritos aerotolerantesfacultativos

Anaerbios obrigatrios
Aerbios obrigatrios
Anaerbios facultativos
Microaerfilos
Anaerbios aerotolerantes

Fontes de C e de energia
Classificao dos microrganismos de acordo com a fonte de carbono e energia quimiorganotrficos quimiolitotrficos fotolitotrficos fotorganotrficos