UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Decanato Acadêmico

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1 Unidade Universitária: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Curso: Farmácia Disciplina: Núcleo Temático: Alimentos ENZIMOLOGIA E TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES I Professor(es): José Alves Rocha Filho Carga horária:4h/a ( 02 ) Teórica 68 semestral ( 02 ) Prática Ementa: DRT: Código da Disciplina: Etapa: 5ª ETAPA NOTURNO Semestre Letivo: 1º / 2013 Princípios da tecnologia de fermentações. Cinética enzimática. Principais métodos do estudo de enzimas. Etapas do processo fermentativo. Inóculo. Formulação dos meios de fermentação. Condições físico-químicas. Métodos de esterilização. Tratamento de efluentes. Termodinâmica e termoquímica das reações bioquímicas. Objetivos: Conceitos Procedimentos e Habilidades Atitudes e Valores Ter visão global da aplicação da enzimologia e tecnologia das fermentações a nível industrial. Observar as potencialidades do uso de enzimas sejam elas livres ou imobilizadas em diversos ramos industriais (farmacêutico, alimentos, etc.). Elaborar diferentes métodos de extração, purificação e imobilização de enzimas. Destacar as principais aplicações destes processos na indústria farmacêutica. Interessar-se pelos fundamentos teóricos da disciplina possibilitando à aplicação dos mesmos nas demais disciplinas pertinentes a área, assim como na resolução de problemas envolvendo estudo de casos.

2 TEÓRICO: 1. Soluções tampão: Conceito Mecanismo de ação Métodos de preparação Equação de Handerson-Hasselbalch Aplicações industriais 2. Bioenergética: Reações que liberam energia e reações que necessitam de energia reações acopladas entalpia e entropia em reações bioquímicas energia de ativação. 3. Fundamentos sobre proteínas e enzimas: Proteínas: métodos de produção, extração, quantificação e purificação. Enzimas como catalisadores biológicos, cinética enzimática, ordem de reação, Equação de Michaelis-Menten e métodos para construção de gráficos dos dados de cinética enzimática. Efeitos: solvente, ph e temperatura na atividade enzimática. 4. Enzimas imobilizadas Métodos de imobilização de enzimas Propriedades de enzimas imobilizadas Aplicações de enzimas imobilizadas: analíticas, cromatografia de afinidade, síntese química, alimentos e medicina. 5. Reatores tradicionais de enzimas livres Bioconversões na indústria do amido: produção de xaropes de glicose com alto teor em dextrose, xaropes de isoglicose, produção de sorbital. 6. Biorreatores de enzimas imobilizadas: Enzimas imobilizadas: utilização de enzimas solúveis e enzimas imobilizadas em processos industriais Aplicações industriais das enzimas; produção de produtos de interesse comercial por enzimas: área alimentícia e farmacêutica.

3 7. Laboratório: Preparação de solução tampão e estudo do efeito tampão. Capacidade tamponante com proporções sal/ácido variáveis. Curva de titulação da glicina. Dosagem de proteínas pelos métodos de Biureto e Bradford Extração e determinação do ponto isoelétrico da caseína Influência do tempo de incubação da invertase. Determinação da temperatura ótima da invertase. Determinação do ph ótimo da invertase. Determinação do Km da invertase. Determinação da atividade da invertase em diversas concentrações da enzima. Extração e imobilização (método de encapsulamento) da urease de farinha de soja. Metodologia: Aulas expositivas e dialogadas com uso de multimídia como recurso. Resolução de exercícios e estudo e discussão de casos. Aulas práticas. Critério de Avaliação: A média final (MF) que define a promoção do aluno será obtida a partir da média ponderada do valor da avaliação intermediária (AI) e da nota da prova de avaliação final escrita (PAFE) que avaliará todo o conteúdo programático ministrado na disciplina, conforme a expressão: MF= (5AI) + (5PAFE)/10. A avaliação intermediária será composta por duas avaliações parciais e pelas atividades desenvolvidas ao longo do semestre. Assim, temos: P1 = Prova parcial (Peso 1,5) P2 = Prova parcial (Peso 1,5) A = Atividades (Exercícios, pesquisas, estudo de textos - Peso 1,0) A média final será calculada mediante a aplicação da seguinte expressão matemática: MF = 2,0 x P1 + 2,0 x P2 + 1A + 5 PAFE 10 MF>= 6,0 e 75% de freqüência: aprovado. Bibliografia Básica: AQUARONE, E.; BORZANI, W.; LIMA, U.A.; SCHMIDELL, W. Biotecnologia Industrial. 1ª ed., São Paulo: Edgard Blucher, 4 vol., WISEMAN, A. Manual de biotecnologia de los enzimas. Zaragoza: Acribia, PESSOA JUNIOR, A.; KILIKIAN, B. V. Purificação de produtos biotecnológicos. São Paulo, Manole, 2005.

4 Bibliografia Complementar: WAINWRIGHT, M. Introducción a la biotecnologia de los hongos. Zaragoza: Acribia, BLANCH, H. W.; CLARK, D. S. Biochemical engineering. New York: Marcel Dekker, REMIÃO, J. O. R.; DE SIQUEIRA, A. J. S.; DE AZEVEDO, A. M. P. Bioquímica Guia de aulas práticas. Porto Alegre: Edipucrs, CAMPBELL, M. K. Bioquímica. 3.ed., Porto Alegre: Artmed, COELHO, M. A. Z.; SALGADO, A. M.; RIBEIRO, B. D. Tecnologia enzimática. Rio de Janeiro, EPUB, Cronograma (Disciplina Teórico - Prática) Semana Conteúdo/Estratégia TEORIA PRÁTICA 1ª Apresentação do plano de ensino, metodologia adotada, critérios de avaliação e referências bibliográficas. ph e solução tampão. 2ª ph e solução tampão. Preparação de solução tampão e estudo do efeito tampão. 3ª Bioenergética: Entalpia, entropia, energia livre e energia de ativação. Exercícios de fixação. Capacidade tamponante com proporções sal/ácido variáveis. 4ª Fundamentos de aminoácidos e proteínas. Construção da curva de titulação da glicina e determinação do valor do seu ponto isoelétrico. 5ª Fundamentos de enzimas. Fatores que influem na atividade catalítica de uma enzima. Cinética enzimática. Extração e determinação do ponto isoelétrico da caseína. 6ª Exercícios de revisão. Dosagem de proteínas pelo método de Biureto e Bradford. 7ª Prova (P1) 20/03 Cinética enzimática. Exercícios de fixação

5 8ª Métodos de extração e purificação de enzimas. Determinação da atividade da enzima lípase em detergentes 9ª 10ª Métodos de extração e purificação de enzimas. Imobilização de enzimas. Influência do tempo de incubação de uma enzima Determinação da temperatura ótima da invertase 11ª Fontes de obtenção de enzimas Reatores tradicionais de enzimas livres. 12ª Exercícios de revisão. Determinação do ph ótimo da invertase 13ª Prova (P2) 08/05 Determinação do Km da invertase 14ª Correção e comentários da avaliação. Exercícios sobre cinética enzimática. Discussão dos resultados dos experimentos anteriores. 15ª Aplicações de enzimas. Extração e caracterização da uréase. 16ª Reatores tradicionais de enzimas livres e imobilizadas. Exercícios de revisão. 17ª Exercícios de revisão. Exercícios de revisão. 18ª PAFE (12/06) PAFE 19ª Vista da PAFE Vista da PAFE

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