Aula Microrganismos e Biotecnologia

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MICRORGANISMOS E
BIOTECNOLOGIA
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 - 4000 a.C. (produzidos pelos
egípcios);
 Queijo e vinho - 4000 a.C.
BIOTECNOLOGIA - HISTÓRIA
BIOTECNOLOGIA - HISTÓRIA
Técnicas artesanais
Desconhecimento dos mecanismos envolvidos nos processos
Micro-organismos responsáveis pela ocorrência de 
processos fermentativos
Antonie van 
Leeuwenhoek (1675)
Pasteur (1862)
Descoberta dos micro-organismos Associação com a fermentação
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.
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.
 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.
MICRO-ORGANISMOS E BIOTECNOLOGIA
TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES
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 CO2
(fermentação alcoólica estudada por Pasteur).
TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES
Glicólise
Fermentação Respiração 
Fermentação 
OU
Cultivo microbiano
 Com o passar do tempo, novos processos com ação
microbiana foram sendo descobertos e essa
denominação passou a ser empregada para
outras vias bioquímicas.
TECNOLOGIA DE FERMENTAÇÕES
TECNOLOGIA
DE
FERMENTAÇÕES
 Biomassa microbiana:
 Conhecidas como “Single Cell
Protein – SCP”, se refere a
proteínas totais extraídas de
culturas puras de micro-
organismos (ex.: leveduras, algas,
fungos filamentos e bactérias)
PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE
INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA
 Biomassa microbiana:
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.
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.
PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE
INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA
 Enzimas:
 Aplicações industriais e clínicas.
 Exemplos:
 Alfa-amilase;
 Glicose oxidase.
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.
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.
PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE
INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA
 Energia:
 Produção etanol:
 Brasil: cana-de-açúcar;
 Estados Unidos: milho.
PRODUÇÃO DE COMPOSTOS DE INTERESSE
INDUSTRIAL PELA AÇÃO MICROBIANA
É um processo em que os micro-organismos catalisam as transformações 
de um dado substrato em que um produto desejado.
O PROCESSO “FERMENTAÇÃO”
PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS
Compreende em todas etapas de um processo utilizado para 
desenvolver um bioproduto ou biomolécula a partir de um ser vivo.
PROCESSO BIOTECNOLÓGICO DE ORIGEM
MICROBIANA
 Para obter o máximo de rendimento em um bioprocesso,
deve-se conhecer a fisiologia e metabolismo do micro-
organismo selecionado para o processo.
CONTROLE DO PROCESSO