Relatório Bioprocessos - 2a atividade prática

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Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
PQI 3404 – Fundamentos de Bioprocessos
Atividade Prática 2 - Influência de fatores e meios
Amanda Garcia Leal NUSP: 10685532
Gustavo Vieira Schick NUSP: 10773947
João Henrique de Lima Noronha NUSP: 9900487
Mariana Barbosa Tavares NUSP: 10770840
Paula Lobo de Camargo Pereira NUSP: 10770923
1. A curva tem o formato desenhado pois a atividade microbiana (a depender da
espécie, logicamente) varia de acordo com a temperatura de forma a atingir um nível ótimo,
em que o calor necessário para fornecer a energia de ativação para os processos celulares e o
calor suficiente para provocar desnaturação de proteínas fundamentais às reações metabólicas
estão em equilíbrio. Em qualquer temperatura diferente dessa temperatura ótima, a atividade
microbiana difere dessa atividade máxima.
2. Quando um microrganismo permanece muito tempo em uma temperatura muito abaixo da
temperatura ótima, ocorre a gelificação da membrana. Ou seja, os processos de transportes
estão tão lentos que não permitem o crescimento da célula. Já para uma temperatura muito
acima da temperatura ótima, ocorre a desnaturação proteica e enzimática, resultando no
colapso da membrana citoplasmática e lise térmica. Quando a temperatura está muito abaixo
da ideal e em seguida a temperatura ótima é restabelecida, a taxa de crescimento
normaliza-se. Entretanto, quando a temperatura ótima é muito ultrapassada, a estrutura
terciária das proteínas é permanentemente danificada.
3. A atividade microbiana comporta-se de forma semelhante entre o pH e a temperatura. Cada
proteína tem um pH ótimo de atuação (por exemplo, no estômago o pH ótimo é ácido). Para
pHs extremos fora do nível ótimo de atuação das proteínas, estas podem sofrer hidrólise e
desnaturação.
4. Dois outros fatores físico-químicos que podem influenciar a atividade microbiana são o teor
de oxigênio disponível no meio e a atividade da água livre no meio. ]
5. A temperatura correspondente à formação de etanol mais rápida é a de 35°C, já que
apresenta o maior valor de densidade relativa em 24h (tempo final). A temperatura em que a
cinética de formação de etanol foi mais lenta é a de 5 °C, como esperado. A temperatura
ótima para a atividade metabólica de S. cerevisiae é de aproximadamente 35 °C, na qual
foram registradas as maiores velocidades de cinética de formação de etanol nesse
experimento.
6. Em conformidade com as análises feitas na questão 5, as densidades relativas do meio M1
tanto para t = 8h como para t = 24h tem seus picos registrados em T = 35°C, corroborando a
observação de que essa é a temperatura ótima para o metabolismo de S. cerevisiae.
7. O meio que levou à formação mais rápida de etanol foi o meio M3, no qual a densidade
relativa foi a maior ao fim do experimento (e durante grande parte dele).
Isso se justifica pela complexidade de nutrientes presentes no meio de cultura 3, que contava
com substâncias como ureia (importante fonte de nitrogênio), sulfato de magnésio e extrato de
levedura, que contém importantíssimos fatores de crescimento para essa espécie. Quando
comparado ao meio M1, bastante semelhante (diferindo apenas na forma como a glicose é
veiculada), nota-se que o M3 apresentou taxa de crescimento bem comparável. Entretanto,
quando comparado a meios pobres, como o meio M5, que carece de fontes de nitrogênio e
micronutrientes, o meio M3 apresentou uma cinética metabólica bem maior.
8. O etanol é um metabólito primário da levedura estudada. Assim, quando é produzido ATP,
este é usado na síntese do álcool etílico. Logo, a velocidade de produção do etanol é
diretamente proporcional ao crescimento da célula e é possível acompanhá-lo através dessa
correlação. Para um metabólito secundário, como a penicilina, a mesma analogia não seria
válida.
9. A principal fonte de erro é a leitura do valor da densidade pelo densímetro, constituído de
marcas pouco visiveis a olho nu e cuja visualização é prejudicada por bolhas de CO2 que
eventualmente se formam. Além dessa fonte de erro, podem-se citar: erros nas medições e
quantificações dos nutrientes em cada meio preparado e atrasos nos momentos programados
para coleta de resultados.