PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS INDUSTRIAIS

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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO - IFPE CURSO: TÉCNICO EM QUÍMICA CAMPUS RECIFE PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS INDUSTRIAIS PROF. FRANCISCO SÁVIO GOMES PEREIRA FUNDAMENTOS DOS PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS INTRODUÇÃO HISTÓRIA E CLASSIFICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA ÁREAS DA BIOTECNOLOGIA IMPACTO DA BIOTECNOLOGIA NA SOCIEDADE BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL PROCESSO BIOTECNOLÓGICO INDUSTRIAL GENÉRICO REFERÊNCIAS EXERCÍCIOS PROPOSTOS RECIFE- 2015

2 FUNDAMENTOS DOS PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS INTRODUÇÃO A biotecnologia é tão antiga como a própria humanidade. Ela nasceu da necessidade do homem armazenar alimentos nos períodos anuais em que estes não estavam disponíveis em suas fontes originais. Alguém disse que a biotecnologia nasceu quando o homem armazenou leite num estômago de um ruminante e comprovou que o produto mudou de aspecto e gosto, porém manteve propriedades nutritivas por semanas. Baseado neste fato inventou os procedimentos para a obtenção do pão, queijo e de bebidas fermentadas (vinho, cerveja e demais licores alcoólicos) a partir de um número variado de extratos vegetais. O impacto causado pelas primeiras experiências de Engenharia Genética estimulou numerosas tentativas de redefinição do campo da Biotecnologia. Mediante a substituição da expressão intervenção de organismos vivos por utilização de processos celulares e moleculares tratou-se de diferenciar a Biotecnologia clássica da moderna. Porém, devido à enorme difusão das técnicas de manipulação gênica, elas acabam se superpondo, e, fora do contexto histórico, é difícil distinguir o limite entre ambas. As definições encontradas com maior frequência para a biotecnologia são as seguintes: OECD - Organisation for Economic Co-Operation and Development: A aplicação dos princípios da ciência e da engenharia no tratamento de matérias por agentes biológicos na produção de bens e serviços (1982). OTA Office of Technology Assessment: Qualquer técnica que utiliza organismos vivos (ou partes deles) para obter ou modificar produtos, melhorar plantas e animais, ou desenvolver microrganismos para usos específicos (1984). EFB - European Federation of Biotechnology: Uso integrado da bioquímica, da microbiologia e da engenharia para conseguir aplicar as capacidades de microrganismos, células cultivadas animais ou vegetais ou parte dos mesmos na indústria, na saúde e nos processos relativos ao meio ambiente (1988). BIO - Biotechnology Industry Organization: Biotecnologia é "bio" + "tecnologia", isto é o uso de processos biológicos para resolver problemas ou fazer produtos úteis (2003). Observa-se que, com o tempo, o conceito ganha uma expressão mais simples. As definições mais recentes não fazem mais referência aos processos tecnológicos envolvidos; talvez porque, além de complexos e diversos, estes evoluam muito rapidamente. Neste texto a biotecnologia será considerada de uma maneira ampla e definida como uma atividade baseada em conhecimentos multidisciplinares, que utiliza agentes biológicos para fazer produtos úteis ou resolver problemas. Esta definição é suficientemente abrangente para englobar atividades tão variadas como as de engenheiros, químicos, Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 2

3 agrônomos, veterinários, microbiologistas, biólogos, médicos, advogados, empresários, economistas etc.(figura 1). Figura 1 O campo da biotecnologia (Fonte: MALAJOVICH, 2012) 2. HISTÓRIA E CLASSIFICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA 2.1. HISTÓRIA DA BIOTECNOLOGIA O uso da biotecnologia teve o seu início com os processos fermentativos, cuja utilização transcende, de muito, o início da era Cristã, confundindo-se com a própria história da humanidade, quando esta se tornou sedentária. Um exemplo simples pode ser observado na obtenção e manutenção dos alimentos ou quando o homem aprendeu a domesticar animais e a desenvolver a agricultura, deixando assim de depender por completo da caça ou da coleta. A Tabela 1 mostra alguns acontecimentos importantes deste histórico. Tabela 1. Alguns fatos históricos da biotecnologia (Fonte: MALAJOVICH, 2012). Período/Data Acontecimentos relevantes ANTIGUIDADE Preparação e conservação de alimentos e bebidas por fermentação (pão, queijo, cerveja, vinho e vinagre); cultivo de plantas (batata, milho, cevada, trigo etc.); IDADE MÉDIA Século XII Destilação do álcool. IDADE MODERNA Século XVI Cronistas registram a colheita de algas para alimentação, nos lagos de México, pelos astecas. IDADE MODERNA Século XVII Início da produção comercial de cerveja; extração de metais por ação microbiana na Espanha; cultivo de fungos na França; Hooke descobre a existência de células (1665). IDADE MODERNA Século XVIII Invento da máquina a vapor (1752). A partir de 1750, cresce o cultivo de leguminosas na Europa e se difunde a prática de rotação de cultivos, aumentando a produtividade e melhorando o uso da terra. IDADE CONTEMPORÂNEA 1809 Appert utiliza o calor para esterilizar e conservar comida, processo que será utilizado nas campanhas napoleônicas. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 3

4 1863 a 1886 Pasteur inventa um processo para conservar alimentos sem alterar suas propriedades organolépticas (Pasteurização, 1863), derruba a teoria da abiogênese (1864), investiga as doenças do bicho-da-seda (1865), identifica a levedura como o agente responsável pela fermentação alcoólica (1876), usa microrganismos atenuados para obter vacinas contra o antraz e a cólera (1881), faz os primeiros testes de uma vacina contra a raiva (1881). Paralelamente, Koch inicia o desenvolvimento de técnicas fundamentais para o estudo dos microrganismos (1876), e enuncia quatro postulados sobre os agentes infecciosos como causa de doenças. Em 1865 Mendel apresenta o seu trabalho Experiências de hibridização em plantas Büchner mostra que enzimas extraídas da levedura podem transformar açúcar em álcool Primeiro transplante de um órgão: o rim de um cachorro a outro cachorro Ehrlich descobre o primeiro agente quimioterápico, chamado Salvarsan, que será utilizado contra sífilis Em Manchester, na Inglaterra, começam a ser introduzidos os sistemas de purificação de esgoto baseados na atividade microbiana Comercialização do milho híbrido, isto é de sementes de um milho mais produtivo Obtenção de ácido cítrico por fermentação Produção em grande escala da penicilina (descoberta por Fleming em 1928, desenvolvida por Florey e Chain) Inseminação artificial de gado utilizando sêmen congelado. Descoberta da presença de genes saltatórios no milho por Bárbara Mc Clintock J. D. Watson e F. Crick propõem um modelo da estrutura do DNA Descoberta do código genético. Desenvolvimento de uma protease alcalina para uso em sabões para a lavagem de roupas pela empresa dinamarquesa Novo Plantio de novas variedades de trigo mais produtivas, no México, dando início ao que será chamado de Revolução Verde Havendo desenvolvido técnicas de corte e reunião do DNA, Cohen e Boyer transferem um gene a um organismo de outra espécie. Lançado no Brasil o programa de produção de álcool a partir de biomassa (Pró-Álcool) 1978 Genentech, Inc., a primeira empresa biotecnológica, fundada um ano antes por Boyer e Swanson, obtém a proteína somatotropina (hormônio de crescimento) mediante a tecnologia do DNA-recombinante. Nasce na Inglaterra Louise Brown, o primeiro bebê de proveta Produção do hormônio de crescimento humano, utilizando a tecnologia do DNA - recombinante. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 4

5 1983 Realizam-se as primeiras experiências de Engenharia Genética em plantas (petúnia). Syntex Corporation recebe a aprovação da Food and Drug Administration (FDA) de um teste para Chlamydia trachomatis baseado na utilização de anticorpos monoclonais. Isolado o vírus HIV no Instituto Pasteur (França) e no NIH (National Institute of Health, Estados Unidos) A Universidade de Harvard obtém a patente de um rato transgênico desenvolvido especialmente para o estudo do câncer; na mesma década, os europeus obterão a patente de outro rato transgênico, sensível a substâncias carcinogênicas. Genencor International Inc. obtém a patente de um processo que permite obter enzimas (proteases) resistentes a alvejantes (processo bleach) para a fabricação de sabões para a lavagem de roupa No Reino Unido, nascem Dolly, uma ovelha clonada, e, meses mais tarde, uma segunda ovelha, Polly, clonada e geneticamente modificada. Os cultivos transgênicos são introduzidos em vários países Comercialização como mascote, do GloFish, um peixe transgênico que brilha na escuridão, originalmente criado para detectar poluentes. Clonagem de vários tipos de animais e de espécies ameaçadas de extinção Pesquisadores japoneses desenvolvem a primeira rosa azul, geneticamente modificada Autorizada na União Europeia a comercialização da batata transgênica Amflora (BASF) para uso industrial. Pesquisadores do Instituto Craig Venter constroem a primeira célula sintética CLASSIFICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA Para enquadramento didático pode-se enquadrar a biotecnologia em duas grandes categorias: a tradicional e a moderna BIOTECNOLOGIA TRADICIONAL Cultivar vegetais, domesticar animais, transformar os alimentos ou aproveitar as propriedades curativas de algumas plantas são atividades que remontam à alvorada da humanidade e se desenvolveram com base no conhecimento empírico, ignorando a existência dos microrganismos ou das leis da hereditariedade. No início do século XIX, a demanda de mão de obra por uma indústria incipiente estimula a migração da população do campo para a cidade. Em condições sanitárias cada vez mais degradadas, as doenças e a fome acompanham o homem. Ao mesmo tempo, o progresso exige processos industriais mais eficientes. A compreensão dos fenômenos naturais torna-se indispensável para responder às necessidades da sociedade. A partir de 1850 surgem novas áreas do conhecimento. Nasce a Microbiologia, a Imunologia, a Bioquímica e a Genética. A Química Industrial se desenvolve aceleradamente e, também, aumenta a intervenção da Engenharia Agrícola e da Pecuária no gerenciamento do campo. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 5

6 Em 1914, Karl Ereky, um engenheiro agrícola húngaro, desenvolve um gigantesco plano de criação de suínos visando substituir as práticas tradicionais por uma indústria agrícola capitalista baseada no conhecimento científico. Deve-se a Ereky (1919) a primeira definição de biotecnologia, como a ciência e os métodos que permitem a obtenção de produtos a partir de matéria-prima, mediante a intervenção de organismos vivos. Para ele, a era bioquímica substituiria a era da pedra e do ferro. O século XX assiste a um desenvolvimento extraordinário da ciência e da tecnologia (eletrônica e informática). Da convergência entre ambas resultam extraordinários avanços em vários setores produtivos, onde os seres vivos constituem a base de itens tão diversos como a produção de variedades vegetais mais produtivas, a fabricação de novos alimentos, o tratamento do lixo, a produção de enzimas e os antibióticos BIOTECNOLOGIA MODERNA A proposta de J. D. Watson e F. Crick (1953) de um modelo helicoidal para a molécula de DNA representa, sem dúvida, um marco fundamental na história da Biologia Molecular. Mas a divisória entre a Biotecnologia clássica e a Biotecnologia moderna é uma série de experiências realizadas por H. Boyer e S. Cohen que culmina em 1973 com a transferência de um gene de sapo a uma bactéria. A partir desse momento é possível mudar o programa genético de um organismo transferindo-lhe genes de outra espécie. A importância e os riscos inerentes à nova tecnologia não passaram despercebidos para as pessoas envolvidas. Fato inédito na história, em 1975 os cientistas reunidos em Asilomar (USA) estabeleceram uma moratória em seus trabalhos até serem definidas as condições de segurança adequadas, o que aconteceu pouco tempo mais tarde. Na passagem de uma biotecnologia de laboratório a uma biotecnologia industrial, a Engenharia Genética ocupa um lugar de destaque como tecnologia inovadora. Em alguns casos, como os da insulina e do hormônio do crescimento, a inovação consiste em substituir os métodos de obtenção tradicionais. Em outros casos, como o dos anticorpos monoclonais ou do Golden Rice, um arroz com vitamina A, trata-se de produtos inteiramente novos. Entretanto, a manipulação gênica não é a única ferramenta disponível. A Biotecnologia abrange hoje uma área ampla do conhecimento que decorre da ciência básica (biologia molecular, microbiologia, biologia celular, genética etc.), da ciência aplicada (técnicas imunológicas e bioquímicas, assim como técnicas decorrentes da física e da eletrônica), e de outras tecnologias (fermentações, separações, purificações, informática, robótica e controle de processos). Trata-se de uma rede complexa de conhecimentos onde ciência e tecnologia se entrelaçam e complementam. 3. ÁREAS DA BIOTECNOLOGIA A contribuição das biotecnologias ao desenvolvimento de produtos e processos deve ser analisada em função do impacto causado em cada uma das grandes áreas e são sinalizadas por cores: Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 6

7 3.1. Biotecnologia Branca - diz respeito às aplicações industriais, ou seja, a biotecnologia industrial: Incluem os processos industriais que utilizam células, enzimas e organismos para processar e produzir químicos, materiais e energia com geração de menor quantidade de resíduos. Alguns exemplos: produção de biocombustíveis (etanol, biogás, biodiesel), biopolímeros (ex: PHB poli-hidroxibutirato com uso da bactéria Ralstonia eutropha), uso de enzimas em detergentes para aumentar eficiência de limpeza, uso de enzimas na indústria papeleira para remoção da lignina etc Biotecnologia Vermelha - inclui as aplicações relativas à saúde, medicina e diagnóstico: Esta área inclui a utilização de processos relacionados com a medicina e a farmacologia e que se baseiam na manipulação genética de organismos, sendo as principais áreas de atuação: Compostos farmacologicamente ativos; Antibióticos, antimicrobianos e antivirais; Vitaminas e hormônios; Vacinas e probióticos; Biopolímeros de aplicação médica (ex: pele artificial); Biotransformações em química fina Biotecnologia Verde - dedica-se às aplicações agrícolas: As aplicações biotecnológicas desta área incluem métodos de melhoramento de variedades vegetais e animais, visando a agro-indústria, sendo as principais áreas de atuação: Aumento de fertilidade do solo; Fixação biológica de nitrogênio; Controle biológico de insetos e patógenos; Promotores de crescimento de plantas; Promotores de crescimento animal; Anti-parasiticidas, antibióticos, antimicrobianos, antivirais; Vitaminas e hormônios: Vacinas e probióticos. Alguns exemplos: Seleção assistida por marcadores moleculares associados com as características físico-químicas do leite para identificação reprodutores portadores de genes potenciais para produção de queijo; Uso de marcadores moleculares em provas de filiação genética para identificação de parentesco em animais de importância econômica e pecuária (camelos, cavalos, cães, ovelhas, etc.); Biotecnologia aplicada à autenticação da origem genética de produtos alimentícios de alta cotação com uso de técnicas baseadas em análise de DNA para identificação de espécies em vários produtos de carne e peixe Biotecnologia Azul - dedica-se a aplicações com origem em organismos aquáticos, suas células ou moléculas para prover utilidade para a sociedade: Esta área envolve a aplicação de métodos moleculares com base em organismos marinhos e de água doce, ou nos seus tecidos, células ou componentes celulares, sendo as principais áreas de atuação: Ambiental; Indústria de alimentos; Indústria Química; Indústria farmacêutica; Energia. Cerca 80% dos seres vivos do mundo encontra-se em ecossistemas aquáticos que reúnem, portanto, grande parte da biodiversidade do planeta. Os organismos marinhos concentram um número muito elevado de compostos químicos diferentes, alguns dos quais são novos para a ciência. Alguns exemplos: Biodiesel de algas (produção 30 vezes maior, comparado quando usando a mesma quantidade de matéria-prima devido ao seu conteúdo de óleo; crescimento extremamente rápido; não requer uso de terras de cultivo para produção; usa águas residuárias como fonte alternativa de nutrientes; altamente biodegradável). Algas como nutracêuticos % do peso é proteína, contêm ácidos graxos essenciais, provitamina A, vitamina B12, ferro, propriedades Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 7

8 terapêuticas: modulador imunológico, estimulado antigênica, antioxidante, diminuição de triglicerídeos, efeitos probióticos (crescimento da flora intestinal) Biotecnologia Amarela biotecnologia de alimentos e ciências da nutrição: Uso dos organismos vivos e/ou biomoléculas na indústria alimentícia, principalmente baseada no uso de enzimas para a produção e processamento dos alimentos. As aplicações biotecnológicas desta área incluem métodos de produção e preservação de alimentos, visando à indústria de alimentos, sendo as principais áreas de atuação: Produção e preservação de alimentos; Produção de bebidas; Aromas e essências; Aditivos para alimentos (emulsificantes e espessantes); Alimentos funcionais (nutracêuticos). A produção de pão, cerveja, vinho, dentre outros, pelas antigas civilizações, foram uma das primeiras aplicações da biotectenologia. Enzimas que degradam os açúcares e os convertem em álcool, CO 2 e outras substâncias que dão textura, aroma e sabor aos alimentos Biotecnologia Cinza fermentação clássica e tecnologia de bioprocessos e ambiental (geomicrobiologia, biorremediação): Inclui os processos industriais que utilizam enzimas e organismos para processar e produzir químicos, materiais e energia, sendo as principais áreas de atuação: Biorremediação de vazamentos de petróleo e resíduos tóxicos; Monitoramento de poluentes (biossensores); Tratamento de resíduos industriais e águas residuárias; Biomineração (recuperação de metais pesados e radioisótopos); Recuperação de áreas degradadas (micorrizos e bactérias fixadoras de nitrogênios) Biotecnologia marrom biotecnologia de desertos e zonas áridas. Busca do desenvolvimento de plantas resistentes a solos secos e altamente salinos. Investigadores da Universidade de Purdue tem identificado uma mutação no gen gtl1 da Arabidopsis thaliana que está reduzindo seu número de estômatos, mas não afetou sua capacidade de assimilar o CO Biotecnologia dourada bioinformática e nanotecnologia. Uso de modelos e ferramentas computacionais disponíveis on-line para a concepção de genes, enzimas, vias metabólicas (in silico); bem como novas nanoestruturas em contextos biológicos. Exemplos: circuitos lógicos biológicos; Nanobiotecnologia: Origami de DNA Biotecnologia rosa patentes, publicações e invenções. Os processos envolvidos com qualquer organismo vivo ou qualquer biomolécula obtido destes e protegidos por patentes. No entanto, é ainda um problema bastante complexo. Deve cumprir os três requisitos básicos de patenteabilidade: ser novo; implicar uma atividade inventiva (não ser evidente); ter uma aplicação ou uso industrial Biotecnologia negra bioterrorismo, biocrimes, guerra biológica. Uso das ferramentas da engenharia genética e biologia molecular para o desenvolvimento de agentes biológicos patogênicos mais infecciosos, virulentos e resistentes. A biotecnologia é interdisciplinar e por isso muitas aplicações são classificadas com mais de uma cor. Por exemplo, a produção de energia a partir de plantas ou de resíduos pode ser considerada biotecnologia branca ou verde. Portanto, a biotecnologia torna-se um instrumento poderoso, podendo substituir vasto número de processos industriais atualmente empregados e criando novas e melhores soluções para uma grande gama de problemas. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 8

9 Contudo, espera-se que o desenvolvimento de novas tecnológicas possibilite a conservação ou criação de empregos. 4. IMPACTO DA BIOTECNOLOGIA NA SOCIEDADE A biotecnologia possui infinitas relações com a indústria e a sociedade, podendo ser utilizada em diversos segmentos e trazer muitos benefícios. No entanto, sabemos que as mudanças não são rápidas e que muitos princípios científicos não são facilmente aceitos pela população. Por esse motivo é importante entender o que realmente pode ser considerado um avanço biotecnológico capaz de beneficiar a sociedade como um todo. Os produtos e processos biotecnológicos fazem parte de nosso dia a dia, trazendo oportunidades de emprego e investimentos. Trata-se de plantas resistentes a doenças, plásticos biodegradáveis, detergentes mais eficientes, biocombustíveis, e também processos industriais menos poluentes, menor necessidade de pesticidas, biorremediação de poluentes, centenas de testes de diagnóstico e de medicamentos novos (Tabela 2). Tabela 2. Produtos e serviços de origem biotecnológica, em diferentes setores. (Fonte: MALAJOVICH, 2012) Setores Tipos de produtos ou serviços Energia Etanol, biogás e outros combustíveis (a partir da biomassa). Indústria Butanol, acetona, glicerol, ácidos, vitaminas etc. Numerosas enzimas para outras indústrias (têxtil, de detergentes etc.). Meio ambiente Recuperação de petróleo, biorremediação (tratamento de águas servidas e de lixo, eliminação de poluentes). Agricultura Adubo, silagem, biopesticidas, biofertilizantes, mudas de plantas livres de doenças, mudas de árvores para reflorestamento. Plantas com características novas incorporadas (transgênicas): maior valor nutritivo, resistência a pragas e condições de cultivo adversas (seca, salinidade, etc.). Pecuária Embriões, animais com características novas (transgênicos), vacinas e medicamentos para uso veterinário. Alimentação Panificação (pães e biscoitos), laticínios (queijos, iogurtes e outras bebidas lácteas), bebidas (cervejas, vinhos e bebidas destiladas) e aditivos diversos (shoyu, monoglutamato de sódio, adoçantes etc.); proteína de célula única (PUC) para rações, alimentos de origem transgênica com propriedades novas. Saúde Antibióticos e medicamentos para diversas doenças, hormônios, vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, tratamentos novos etc. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 9

10 5. BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL A biotecnologia encontra muitas aplicações nas seguintes áreas: agricultura, pecuária, saúde, meio ambiente e indústria. Suas aplicações na indústria constituem o objetivo primordial da Biotecnologia Industrial ilustrada através da Figura 2, onde mostra a interação entre as ciências clássicas: biologia, química e engenharia, resultando em novas possibilidades científicas. A intersecção entre as três culmina na Biotecnologia Industrial, motivo maior desta disciplina. A fim de ser sustentável a biotecnologia deve ser economicamente viável e socialmente responsável para além de ser ambientalmente amigável, apresentar um custo benefício, antes que possa ser aceito pela indústria. Figura 2 Interação das ciências resultando na biotecnologia industrial (Fonte: BORZANI et al, 2001) As áreas de aplicação da Biotecnologia não são gavetas isoladas, há fortes interações entre elas e como exemplo pode-se citar: Considere o desenvolvimento de uma vacina na área de saúde. Na etapa fina de sua produção em larga escala, muito provavelmente, problemas de cunho tecnológico e de engenharia que poderão tornar imprescindível a efetiva participação da Biotecnologia Industrial na busca das soluções mais adequadas. As empresas utilizam a biotecnologia industrial para: reduzir os custos, aumentar os lucros, aumentar a qualidade dos produtos, otimizar o processo e seu acompanhamento, melhorar a segurança e a higiene da tecnologia, cumprir a legislação ambiental. Além disso, a adoção de estratégias para prevenir a poluição na fonte, permite alcançar estes objetivos. Assim, a biotecnologia é considerada uma das opções que podem incluir as alternativas de implementação de novas tecnologias, substituição de matérias-primas potencialmente poluidoras ou na aplicação de boas práticas ambientais integradas na reformulação de produtos, favorecendo redução dos resíduos na fonte os fluxos associados com o processo de produção. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 10

11 6. PROCESSO BIOTECNOLÓGICO INDUSTRIAL GENÉRICO Em qualquer processo biotecnológico industrial, o elemento central é o reator, pois nele se desenvolvem devidamente controladas, as transformações que nos interessam. Isso não quer dizer que este constitua a etapa mais importante. Para o resultado ser atingido efetivamente deve ser considerado: os tratamentos iniciais ( upstream processes ) que antecedem a operação no reator e cuja finalidade é colocar o sistema nas condições previamente escolhidas, para que as transformações se desenvolvem regularmente e os tratamentos finais ( downstream processes ) que englobam a separação e a purificação dos produtos e co-produtos obtidos, bem como o tratamento dos resíduos formados como mostra a Figura 3. Figura 3 Esquema simplificado de processo biotecnológico genérico (Fonte: BORZANI et al, 2001) Quando os agentes das transformações usados envolvem enzimas, ou misturas contendo-as, o processo é denominado enzimático. Se utilizarem organismos vivos com atividades vital das suas células, denominado fermentativo como mostra a Figura 4. Figura 4 Esquema simplificado de processo biotecnológico genérico (Fonte: BORZANI et al, 2001) Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 11

12 7. REFERÊNCIAS BORZANI, W.; SCHMIDELL, W.; LIMA, U. A.; AQUARONE, E. Biotecnologia Industrial: Fundamentos. São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda. v Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia. Aplicaciones de la Biotecnología en la industria. Ministério do Meio Ambinte. Espanha Disponível na web. Acesso em agosto de GARRO, D. C. Biotecnología tradicional y convencional aplicaciones sectoriales. Módulo Didáctico. Recursos Genéticos y Bioseguridad. Huancayo, Noviembre Disponível na web. Acesso em agosto de MALAJOVICH M. A. Biotecnologia Rio de Janeiro, Edições da Biblioteca Max Feffer do Instituto de Tecnologia ORT, SCHEIDT, G. N.; ARAKAKI A. H.; SPIER M. R.; PORTELLA, A. C. F. Biotecnologia: clonagem, transgênicos e bioprospecção. s/d. Disponível na web. Acesso em agosto de TORRES H. Biotecnología. Doctor en Bioquímica, Universidad Nacional de Buenos Aires; Investigador Superior del INGEBI-CONICET y Profesor Titular Plenario de la UBA. Texto disponível na web, s/d. Acesso em agosto EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. Conceitue biotecnologia através do confronto entre as propostas apresentadas neste texto, incluindo todas as idéias abordadas. 2. Quais as grandes áreas da biotecnologia? Monte uma tabela que ilustre indicando o foco do estudo, finalidade e algum exemplo relevante. 3. Ilustre 5 tipos de produtos biotecnológicos e comente sucintamente sobre sua obtenção. 4. Pesquise sobre os efeitos negativos da biotecnologia em, pelo menos, 5 áreas de atuação. 5. Pesquise sobre os principais biorreatores e suas contribuições para o avanço da biotecnologia. Processos Biotecnológicos Industriais Sávio Pereira IFPE Página 12