UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

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1 Unidade Universitária: CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE Curso: FARMÁCIA Disciplina: ENZIMOLOGIA E TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES I Código da Disciplina: Professor(es): JOSÉ ALVES ROCHA FILHO Carga horária: 4 H/A (2 H/A TEÓRICA) (2H/A PRÁTICA) DRT: Etapa: 6ª ETAPA INTEGRAL Semestre Letivo: 2º/2012 Ementa: 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: Fatos e Conceitos Procedimentos e Habilidades Atitudes, Normas e Valores Proporcionar aos alunos uma 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 Conteúdo Programático: 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.

3 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. Despoluição ambiental utilizando enzimas. 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.

4 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) TI = Trabalho interdisciplinar (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, 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, 2008.

5 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 6ª 7ª Fundamentos de enzimas. Fatores que influem na atividade catalítica de uma enzima. Cinética enzimática. Semana Acadêmica do Curso de Farmácia. Prova (P1) 21/09 Extração e determinação do ponto isoelétrico da caseína. Cinética enzimática. Cinética enzimática. Exercícios de fixação 8ª 9ª Métodos de extração e purificação de enzimas. Imobilização de enzimas. Determinação da atividade da enzima lípase em detergentes Influência do tempo de incubação de uma enzima 10ª Fontes de obtenção de enzimas Determinação da temperatura ótima da invertase 11ª Prova (P2) 26/10 Reatores tradicionais de enzimas livres. 12ª Correção e comentários da avaliação. Exercícios sobre cinética enzimática. Determinação do ph ótimo da invertase.

6 13ª Reatores tradicionais de enzimas livres e imobilizadas. Determinação do Km da invertase 14ª PAFE PAFE 15ª Vista da PAFE Vista da PAFE