MICRORGANISMOS E BIOTECNOLOGIA

Transcrição

1 MICRORGANISMOS E BIOTECNOLOGIA

2 BIOTECNOLOGIA - HISTÓRIA Estima-se que 8000 a.c., na Mesopotâmia, os povos selecionavam as melhores sementes das melhores plantas para aumentar a colheita. Fabricação de cerveja 6000 a.c. (produzidas pelos Sumérios e Babilônios); Fabricação do pão a.c. (produzidos pelos egípcios); Queijo e vinho a.c.

3 BIOTECNOLOGIA - HISTÓRIA

4 BIOTECNOLOGIA - HISTÓRIA Técnicas artesanais Desconhecimento dos mecanismos envolvidos nos processos Antonie van Leeuwenhoek (1675) Pasteur (1862) Descoberta dos micro-organismos Associação com a fermentação Micro-organismos responsáveis pela ocorrência de processos fermentativos

5 BIOTECNOLOGIA É um conjunto de tecnologias que utilizam células, organelas e moléculas biológicas, visando solucionar problemas, bem como desenvolver e/ou melhorar produtos de interesse econômico. Apesar de antigo a tecnologia, o termo BIOTECNOLOGIA foi utilizado, pela primeira vez, no início do século passado.

6 MICRO-ORGANISMOS E BIOTECNOLOGIA Produção de etanol, ácido acético, butanol e acetona; A partir de 1940 desenvolvimento de processos fermentativos em condições assépticas: Produção de antibióticos, esteróides, aminoácidos, vacinas, enzimas.

7 MICRO-ORGANISMOS E BIOTECNOLOGIA Avanços na tecnologia das fermentações: Obtenção e seleção de cepas microbianas puras e altamente produtivas: Isolamento de mutantes; Mudanças específicas e planejadas diretamente no DNA celular.

8 TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES

9 TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES

10 TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES Inicialmente o termo fermentação era utilizado para processos em que se envolvia a ação microbiana em material açucarado com formação de etanol e CO 2 (fermentação alcoólica estudada por Pasteur). Glicólise Fermentação Respiração Fermentação OU Cultivo microbiano

11 TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES Com o passar do tempo, novos processos com ação microbiana foram sendo descobertos e essa denominação passou a ser empregada para outras vias bioquímicas.

12 TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES

13 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Biomassa microbiana: Conhecidas como Single Cell Protein SCP, se refere a proteínas totais extraídas de culturas puras de microorganismos (ex.: leveduras, algas, fungos filamentos e bactérias)

14 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Biomassa microbiana:

15 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Inoculantes agrícolas: Controle biológico de pragas: atuam como biopesticidas, protegendo as plantações contra os ataques de pragas; Fixadoras de nitrogênio: favorecem o desenvolvimento vegetal.

16 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Alimentos e bebidas: Pães, queijos, iogurtes, picles, molho de soja, café, vinagres, chucrutes, alimentos orientais, bebidas alcoólicas.

17 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Enzimas: Aplicações industriais e clínicas. Exemplos: Alfa-amilase; Glicose oxidase.

18 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Metabólitos: Produção de aminoácidos utilização em alimentação parenteral; Produção de vitaminas e seus precursores; Pigmentos; Esteróides; Antibióticos; Ácidos e solventes orgânicos; Polissacarídeos; Proteínas.

19 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Vacinas: Certas vacinas são obtidas a partir da toxina produzida pelo micro-organismo, em outros casos, o próprio micro-organismo morto é utilizado na constituição da vacina.

20 PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA Energia: Produção etanol: Brasil: cana-de-açúcar; Estados Unidos: milho.

21

22 O PROCESSO FERMENTAÇÃO É um processo em que os micro-organismos catalisam as transformações de um dado substrato em que um produto desejado. PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS Compreende em todas etapas de um processo utilizado para desenvolver um bioproduto ou biomolécula a partir de um ser vivo.

23 PROCESSO BIOTECNOLÓGICO DE ORIGEM MICROBIANA

24 CONTROLE DO PROCESSO Para obter o máximo de rendimento em um bioprocesso, deve-se conhecer a fisiologia e metabolismo do microorganismo selecionado para o processo.