Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Biotecnologia de Microrganismos, método automatizado : - Coggle Diagram
Biotecnologia de Microrganismos
TIPOS DE FERMENTAÇÃO
Meio liquido na superfície
Biomassa
situa-se na superfície do meio liquido
contato direto com ar
fornece oxigênio necessário para a produção microbiana
os nutrientes das camadas mais profundas chegam a superfície por difusão, por conta da diminuição da concentração de nutrientes na superfície.
A difusão permite que produtos do metabolismo se dispersem no meio em fermentação
difusão, área oferecida e volume do meio, tem papel fundamental para bioprocessos em sistemas de superfície
Meio de cultivo em recipientes rasos
possuem uma taxa de transferência de nutrientes lenta tendo um tempo de fermentação longo
este tipo de processo é considerado antieconômico por possuir altas taxas para ser produzidos em largas escalas
este meio utiliza-se preferencialmente de fungos filamentosos por tender a formar película micelial na superfície do meio
Micélio é o conjunto de hifas emaranhadas de um fungo, sendo a parte responsável pela sustentação e absorção de nutrientes, hifa é um ramificado filamentoso
Meio liquido submerso
M.O. se desenvolve no meio fermentativo
Meio geralmente agitado
em casos de fermentação aeróbicas o oxigênio é fornecido através de um compressor por borbulhamento de ar
Vantagens
Manipulação com maior facilidade e maior volume
a massa de m.o. fica totalmente submersa ao meio nutriente de maneira uniforme, fornecendo de maneira ideal condições de crescimento e produção
possuir maior eficiência na absorção de nutriente e excreção de metabólitos, atingindo menores tempos na fermentação e melhorando a produtividade
Estado solido
Meio liquido se liga a matriz sólida pela superfície ou interior
Duas matérias insolúveis em água, sobre os quais o m.o. irão crescer
meio sólido atua como nutriente
tipos de substratos
Agricola
arroz, trigo. cevada, milho e a soja
Industrial e florestais
bagaço da cana-de-açúcar, sabugo de milho farelo de trigo e a palha de arroz
podem ser realizadas através
sem agitação mecânica, com agitação ocasional
contínua
em reatores do tipo
bandeja; tambor rotativo; esteira rolante;
reator tubular horizontal; tubular; vertical;
sacos plásticos.
Vantagens
Simplicidade do meio de fermentação
requer somente a adição de agua, alguns nutriente podem ser adicionados
ausência de maquinas sofisticadas
Baixo de umidade, reduz o risco de contaminação
menor demanda de energia
condições do ambiente semelhante ao meio ambiente do m.o
ausência de espuma
Modos de condução de cultivo
Descontinuo
Descontinuo alimentado
Semicontínuo
Contínuo
Batelada
batch
fase estacionaria
fase de morte celular
fase log
fase lag
desvantagens
inibição pelo substrato
inibição por produto ou outros metabolitos
IDENTIFICAÇÃO DE MICRORGANISMOS
identificação bioquimica
cultura bacteriana
preparação da suspensão bacteriana e do inoculo
interpretar resultados
conhecer o grupo seja por método seletivo ou por coloração Gram
espectrometria de massa
MALDI-TOF MS
identificação rápida
detecta e identifica proteínas através do peso molecular
Vantagens
Tempo da analise
células intactas
Desvantagens
necessita de um banco de dados
dificuldade de analise em m.o com parede espessa
espectroscopia raman
análise de materiais biológicos.
possível determinar a
composição de uma amostra
Identificação microbiana
Microalgas para determinação do grau de insaturação dos lipídeos
caracterização e quantificação tanto de lipídeos como de carotenóides.
Determinação da concentração de etano
vantagens
Resultados precisos
baixo custo
não é necessário a extração
de tecido
não necessita de corantes ou marcadores e outros agentes de
contraste
Desvantagens
Custo de aquisição
Sequenciamento De Dna
DNAr
PCR
qPCR
Eletroforese Vertical em Placa
Eletroforese capilar
Aplicações Da Biologia Molecular
Monitoramento Temporal E Espacialde Contaminações Bacterianas Na Produção Debioetanol
QPCR
T-RFLP
estudar a estrutura e a composição de comunidades bacterianas
presentes em diversos ambientes
TRF
ARDRA
DGGE
PCR-DGGE
1 more item...
quantificar organismos responsáveis pelo desenvolvimento dos biofilmes
Coleta e extração de dna de amostras
exemplo
Água
Melaço (MEL)
Mosto (MST)
Pé-de-cuba (PC)
Vinho (VIN)
Biofilme da tubulação de água (BH2O)
Biofilme do trocador de calor(BT)
Biofilme da parede da dorna (BD)
Biofilme do prato da centrífuga (BCEN)
Lixiviado de aterro
Métodos de diagnóstico PCR
FISH
sensíveis, específicos e rápidos
Base de dados
SciELO
LILACS
MEDLINE
Pesquisa base de dados
Web of science
Scopus
1 more item...
Leveduras Personalizadas
melhor adaptadas às condições de fermentação
variam de uma destilaria para outra
sujeitas a interferência humana
para concentrações
alcoólicas acima de 10% (v/v)
FT1255L
Melhoramento Genético Por Mutagênese Aleatória
técnica muito empregada para o melhoramento genético
interesse industrial
modificação por
Através da ação de agentes mutagênicos
permite a criação de genótipos diferentes da
célula original através da alteração aleatória dos genes
produção de DNA recombinante
mutações espontâneas
geradas aleatoriamente na natureza e que
acabam sendo selecionadas pelas pressões ambientais
mutação induzida
emprega um agente mutagênico
doses que
aumentam as taxas de mutação
Seleção De Microrganismos Convencionais Por Engenharia Evolutiva E Mutagênese Aleatória
Interação, Seleção E Evolução
Leveduras industriais
evolutiva, competição e seleção
laboratório em grande escala,
estudar a evolução, interação entre linhagens de leveduras
diferenciação
de populações durante a safra e mudanças de uma destilaria para outra.
Métodos De Seleção
Clássico e Novo
mutagênese e a
hibridação.
hibridação
engenharia genética
modificar uma característica existente, introduzir um novo gene ou grupo de genes e eliminar um traço indesejado sem afetar outras propriedades desejáveis
evolução adaptativa
Engenharia Evolutiva
1 more item...
conjugação de células
haploides com complementares do mating-type, cruzamentos raros, fusão de
esferoplastos e cytoduction
físicos e
químicos
Seleção Dos M.O. Por Engenharia Evolutiva
longos períodos de tempo
nutrientes simples
facilmente cultivada em laboratório
podem ser cultivadas centenas de vezes
Aplicações
Produção de Etanol usando xilose
Melhoramento da resistência de compostos inibitórios da biomassa
lignocelulósica
resistência multi-estresse
Rápida utilização de glycerol
Tolerância a altas temperaturas
ECOTOXICOLOGIA
identificar e avaliar os efeitos de agentes xenobióticos
indicar se a concentração de um determinado poluente seria capaz de exercer ou não efeitos deletérios sobre uma comunidade
A toxicidade dos poluentes varia em função
do tempo e concentrações
Efeito
agudo
Os ensaios de toxicidade aguda são caracterizados por rápidas exposições a altas concentrações de poluentes
crónico
permitem avaliar os efeitos adversos mais sutis aos organismos expostos, pois são realizados em concentrações subletais que podem causar distúrbios fisiológicos e/ou comportamentais em longo prazo.
monitoramento de atividades de poluentes
identificação de
poluentes capazes de causar dano à
saúde humana e ao ambiente.
ecotoxicológicos com organismos aquáticos
Bacterias
Peixes
Fotobactérias
Microcrustáceos
Daphnia magna
Ceriodaphnia dubia
Vibrio fischeri
Danio rerio
Pimephales promelas
Leuciscus idus
Poecilia reticulata
Pseudomonas putida
Critérios Para Seleção Dos Organismos:
manuseio e importância na cadeia alimentar
ampla disseminação
Ensaios De Ecotoxicidade
ambiente
pH
emperatura
Oxigênio dissolvido
Dureza da água
Fotoperíodo
Duração do teste
teste
Frascos-controle
Verificar
Os efeitos observados são analisados estatisticamente e os resultados expressos em unidades numéricas.
Verificam-se os efeitos da amostra sobre alguns parâmetros biológicos como mortalidade, crescimento, reprodução, comportamento.
(água de diluição): avaliar a viabilidade do lote de organismos expostos.
é exposto a ≠ [amostra] da ser testada (substância química, efluente, extrato aquoso), em soluções contidas nos frascos-teste.
Monitoramento Ambiental Empregando Microrganismos
grupos
organismos produtores ou
autótrofos.
heterótrofos (consumidores e
os decompositores)
organismos produtores e
pelos consumidores (filtradores)
consumidores primários,
secundários, terciários
Vibrio fischeri
fotobactérias –
inibição da luminescência
Características
Gram-negativa
Anaeróbia
facultativa
Luminescente
ambientais favoráveis, emite luz naturalmente, necessitando para isso oxigênio em concentrações acima de 0,5 mg/L
Bioluminescência é a emissão de luz
por organismos vivos.
fungos, camarões,
insetos, peixes e bactérias.
Se algum distúrbio sobre a cadeia de transporte de elétrons manifesta-se como uma redução de luz
muito provavelmente a substância tóxica apresenta-se em uma forma biodisponível capaz de penetrar no interior da célula.
método automatizado :
diminuir a interferência do operador
melhora na identificação