CRESCIMENTO MICROBIANO: Saccharomyces Cerevisiae CINÉTICA MICROBIANA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS

ESCOLA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS DA AMAZÔNIA

CRESCIMENTO MICROBIANO: Saccharomyces cerevisiae

CINÉTICA MICROBIANA

MANAUS

2013

KAMILA RANGEL PRIMO

CRESCIMENTO MICROBIANO: Saccharomyces cerevisiae

CINÉTICA MICROBIANA

Profa : Patrícia Melchionna Albuquerque

Manaus

2013

1. INTRODUÇÃO

1.1 Processos Fermentativos

Em termos gerais a fermentação implica na utilização de microorganismos na transformação da matéria orgânica catalisada por enzimas.

A humanidade convive com processos fermentativos desde de 5000 a. C na sua utilização para obtenção de vinho, queijo e outros derivados do leite. Os egípcios já utilização da fermentação da cevada para a obtenção de uma espécie de cerveja e, 4000 a. C, a levedura da cerveja já está sendo utilizada para panificação. No México os astecas costumavam cultivar alga de gênero Spurilina para consumo próprio (WARD, 1991).

Hoje em dia, diversos produtos utilizados nas indústrias químicas, farmacêutica e de alimentos são obtidos por processos fermentativos. Estes metabolismos podem ser gerados pelo metabolismo primário (ex etanol) ou secundário (ex antibióticos) do microorganismo cultivado e ao lado da produção de biomassa, enzimas e proteínas em geral, eles são responsáveis pela evolução tecnológica e desenvolvimento em pesquisas na área (WARD, 1991).

1.2 Processos descontínuos

Os cultivos descontínuos podem ser considerados como tendo um sistema fechado, exceto pela aeração e controle de pH através da adição de ácidos e bases, que contém uma quantidade limitada de meio, e no qual o inoculo passa por um número de fases, o que pode ser observado pela curva de crescimento celular. Em processos descontínuo ou semi-contínuos, todo substrato é fornecido no inicio da fermentação, enquanto que nos demais processos, o substrato é adicionado ao longo do cultivo.

A principal desvantagem da fermentação descontínua, quando utilizada pra produção de bioprodutos associados ao crescimento celular é que a formação eficiente do produto ocorre somente durante uma parte do ciclo de fermentação, o que promove uma produtividade menor do que a obtida por processos que consigam prolongar este período (WIN, 1996).

1.3 Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae e espécies filogeneticamente são as mais empregadas pelo homem, que as utilizam nas várias indústrias de fermentação alimentícia e bebidas (Vicente, 1987; Gadd &White, 1993; Kapoor and Viraraghavan, 1995).

Esta levedura é utilizada em processos industriais para obtenção de vários produtos, a saber: levedura de panificação, pão, bebidas alcoólicas, álcool combustível e proteínas heterólogas, nesses processos o meio de cultivo utilizados como fonte de nutrientes para a S. cerevisiae podem ser o melaço de cana-de- açúcar ou de beterraba, hidrolisadas de matérias amiláceas ou celulósicas, dentro outros. Todos estes meios contêm, em diferentes quantidades e proporções, um certo número de fontes de carbono, usualmente uma mistura de açúcares (mono e dissacarídeos) (OLSSON; NIELSEN, 2000).

Glicose está sempre presente nesses meios de cultura e, sendo o monossacarídio mais abundante no planeta, provocou a adaptação do metabolismo dos microorganismos terrestres e a sua detecção e consumo (JONHSTON, 1999).

As principais características com Oura (1995) que tornam as leveduras interessantes para processos industriais são: capacidade de desenvolvimento em substrato barato e facilmente disponível; facilidade de obtenção e multiplicação; utilização de nutrientes em suas formas mais simples; possibilidade de cultivo independente do ambiente; formação de produtos de valor nutritivo.

S. Cerevisiae é uma levedura ascomicética e anaeróbia facultativa. Uma levedura típica consta de células pequenas, ovais e apresenta uma reprodução vegetativa por brotamento. O ciclo de vida desta levedura inclui duas fases: hapóide e diplóide. Quando as células diplóides são colocadas em meio de esporulação, o crescimento vegetativo se encerra e as células começam a formar esporos, de forma que cada célula diplóide forme um asco, geralmente com quatro esporos (BYERS, 1981).

Vários são os fatores que influenciam o cultivo de S. cerevisiae. O crescimento celular depende de fatores como temperatura, pH, componentes do meio de cultura e disponibilidade de oxigênio para a célula (SILVA et al., 2001).

1.3 Influência do meio de cultura

Devem ser consideradas os nutrientes responsáveis pelo crescimento celular, fontes de carbono e nitrogênio são muito importantes no cultivo de microorganismos. O modo de aplicação e seleção das fontes de carbono é um dos fatores críticos dos processos fermentativos, pois muitos compostos essencialmente açúcares podem causar intensa repressão catabólica da síntese de várias enzimas, além da redução na velocidade de crescimento de determinados microorganismo (LILLY, 1979).

As grandes parcelas de microorganismos crescem bem em meio amido e açúcar, uma fonte usual de nitrogênio e sais para suprir a necessidade de elementos minerais.

Os meios podem ser classificados como naturais ou sintéticos. Os meios naturais são tecidos ou sumos de plantas ou animais