Processo microbiano para produção de enzimas

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  • Publicado : 1 de abril de 2011
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PROCESSOS MICROBIANOS PARA PRODUÇÃO DE ENZIMAS

ESTERILIZAÇÃO
A maioria dos processos de produção de enzimas microbianas acontece com culturas puras, sob condições assépticas, prevenindo contaminações.
A esterilização mais usada tanto para meios de cultura como equipamentos é a com vapor saturado sob pressão que pode ser feita em conjunto ou separada, em batelada ou de forma continua.Industrialmente predomina a esterilização de meios de cultura descontinua em conjunto com o biorreator, ocorrendo o aquecimento indireto onde o vapor saturado passa pelas serpentinas ou camisas, ou aquecimento direto quando o vapor saturado é introduzido pelo difusor do vaso sob agitação mínima, porém deve-se considerar a diluição do meio de cultura pela condensação do vapor ao entrar em contato comsuperfície mais fria do meio.
A esterilização descontinua usa a temperatura de 121°C e um tempo grande, podendo originar com isso a decomposição de nutrientes termossensíveis (vitaminas) ou reações indesejáveis dentre os constituintes do meio (aminoácido e açucares). Porém sempre que possível este tipo de esterilização vem sendo substituída pela esterilização contínua, que é mais eficaz naconservação dos constituintes do meio pelo fato do aquecimento e arrefecimento serem quase instantâneos.
Nos processos aeróbicos a ar deve ser esterilizado por filtração de lã de vidro antes de ser fornecido ao meio de cultura.
FERMENTAÇÃO
Os processos microbianos de produção de enzimas ocorrem basicamente em cultivos submersos, mas também há cultivos no estado sólido .
CULTIVO SUBMERSO
São processosem que a célula produtora desenvolve-se no seio do meio de cultivo sob agitação, as fermentações aeróbicas acontecem em biorreatores aerados e agitados mecanicamente, geralmente com volume entre 20 e 200 m³, ou até mesmo 1000 m³, o oxigênio é fornecido às populações através de borbulhamento de ar no líquido por um compressor, parâmetros operacionais como, oxigênio, pH, temperatura e formação dedióxido de carbono são severamente controlados.
VANTAGENS
• Facilidade de controle de variáveis físico-químicas
• Maior eficiência de absorção de nutrientes e excreção de metabolitos pela célula, diminuindo o tempo dos processos e aumento de produtividade.
DESVANTAGENS
• Custos elevados com aeração e agitação em especial com uso de meios reacionais com alta viscosidade e reologia complexa.
•Formação de espuma.
Bioprocessos submersos podem ser executados de três modos:
• Batelada simples
• Batelada alimentada
• Continuo
BATELADA SIMPLES
Hoje em dia é a forma menos utilizada em produção de enzimas microbianas por causar alterações nas condições ambientais ao processo, sendo este o principal problema deste modo, pois diminui as concentrações de nutrientes e aumenta as de células,produto e subproduto. É realizada quando uma suspensão celular é adicionada ao meio de cultivo e o processo acontece sem adição ou retirada de meio reacional.
BATELADA ALIMENTADA
É muito utilizada hoje em dia na indústria de produção de enzimas como amilases, celulases e proteases, e defini-se dessa forma por que um ou mais nutrientes favoráveis ao desenvolvimento celular e formação de produtospodem ser adicionados ao biorreator de maneira continua ou não continua, sem ocorrer retirada de material durante a operação, esta maleabilidade é adequada a produção de vários tipos de enzimas extracelulares, pois o crescimento celular e a formação de produtos são significativamente sensíveis à concentração do substrato limitante.
CONTÍNUA
Neste tipo de fermentação o fornecimento de nutrientese a retirada de produtos podem ocorrer simultaneamente durante o processo fermentativo, mas só é empregada em algumas situações, como na produção de glicose-isomerase, a principal vantagem é de possibilitar a operação do sistema por longo período de tempo ocorrendo o aumento de produtividade, dentre outras vantagens estão: inexistência de tempo improdutivo; realização contínua de operações que...
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