Transferência de O2 para células imobilizadas

Universidade Federal do Espírito Santo
Aluna: Marlene Leiko Chiba
Data: 25/04/2014 Transferência de Oxigênio no Sistema de Células Imobilizadas Na produção de enzimas, vitaminas, fermentos, antibióticos, vacinas e outros é importante um apropriado sistema de transferência de oxigênio, que permitirá um cultivo eficiente, com altas velocidades de consumo da fonte de carbono.
Ao contrário da glicose e de outros nutrientes, o oxigênio é pouco solúvel em água. A concentração de O2 diminui com o aumento da temperatura (7 mg/L à 1 atm e 35°C) e com o aumento da concentração de um soluto dissolvido. Mas a concentração de O2 aumenta com o aumento da pressão parcial de oxigênio na fase gasosa, seria como saturar água com oxigênio puro, atingindo‐se 40,3 mg/L no equilíbrio a 25°C. A temperatura da maioria dos processos fermentativos ocorre na faixa dos 35°C (SCHMIDELL et al, 2001). No entanto, parte dos microrganismos aeróbios apresenta tendência à inibição por elevadas concentrações de oxigênio dissolvido. A concentração de oxigênio dissolvido no meio está em constante variação, visto que há a presença de muitas substâncias, como os nutrientes e o produto do metabolismo, além de resistências físicas devido à geração de caldos mais viscosos à medida que o cultivo evolui. A concentração de oxigênio dissolvido, durante um processo fermentativo, é normalmente monitorada através de eletrodos.
Na fermentação aeróbica, a molécula de ar deve superar várias resistências de transporte até ser consumido pelas células.
Em células imobilizadas em géis há uma dificuldade na transferência de oxigênio e de nutrientes. Geralmente, a quantidade de O2 que penetra às microesferas do gel de carragenana é estimada na faixa de 0,08 a 0,1mm3, enquanto que em géis de alginato, estes valores são um pouco maiores (de 0,1 a 0,16mm3) (COVIZZI et al,
2007).

1. Bolha de ar 2. Interface gás‐líquido 3. Película