UNIVERSIDADE PARANAENSEBRUNA BRASIL RODRIGUES FURTADO

DESENHO DE UM MEIO DE FERMENTAO PARA BIOMASSA DE LEVEDURAS

Relatrio realizado como atividade de avaliao parcial da disciplina em Processos de Fermentaes Industriais do curso de Especializao em Microbiologia Agroindustrial.

Professor: Daniel Ernesto Rodrguez-Fernandez

TOLEDO

2010

1. INTRODUO

O avano da biotecnologia tem proporcionado ao homem o progresso nos alimentos, medicamentos, agricultura, pecuria, etc. Grande parte desse avano se deve ao aprimoramento do conhecimento relativo fermentao microbiana e a modelagem dos processos fermentativos por tcnicas de engenharia, de modo a aperfeioar o processo, gerando mais produtividade (VILLEN, 2010).Muito mais que somente visar o aumento da produo do que determinada empresa produz, a modelagem dos processos fermentativos ainda tem como um dos principais objetivos a reduo de custos ao mximo, visando o mximo de lucro com o mnimo de desperdcio, ainda mais em processos biolgicos em que a manuteno e aquisio de microorganismos so bastante onerosas para a empresa que trabalha com processos fermentativos, alm de outros custos (VILLEN, 2010).A necessidade de profissionais que consigam compreender e modificar processos fermentativos de modo a extrair-lhes o melhor com menos custos possveis vm crescendo constantemente. Com isso, a preparao com aulas prticas que demonstrem em sistema de bancada a importncia do processo de modelagem de processos fermentativos importante como fundamento para compreenses posteriores.

Com isso, o objetivo da aula prtica realizada foi demonstrar na prtica como definir o meio mais adequado para o crescimento de leveduras e com o menor custo, atravs da realizao de clculos diversos.2. METODOLOGIA

O encaminhamento metodolgico da prtica foi realizado entre os dias 25 e 26 de junho do ano de 2010 no laboratrio de Biologia da UNIPAR Campus Toledo, sob a superviso do professor Dr. Daniel Ernesto Rodrguez-Fernandez.

Inicialmente, foram dadas as instrues acerca do procedimento realizado com a levedura Candida albicans, que iria fermentar trs meios (caldos) distintos para verificar-se em qual meio produziria mais biomassa e se seria economicamente vivel.Para a preparao dos caldos utilizou-se 200 mL de gua destilada, que foi mensurada com auxilio de proveta e transferida para erlenmeyer, tendo no fim trs erlenmeyers com volume final de 200 mL cada um, reservando-se.

Depois foram pesados em balana analtica com auxlio de papel-alumnio os reagentes slidos necessrios para a preparao dos trs caldos:

Substrato Econmico 1 (E1): composto por sacarose (8 g), sulfato de amnio (1,8 g) e fosfato monobsico de potssio (0,49 g);

Substrato Econmico 1 (E2): composto por sacarose (8 g),nitrato de sdio (2,4 g) e fosfato monobsico de potssio (0,49 g);

Caldo YM (Yeast Malt): meio adquirido pronto e que consiste em extratos de levedura (3 g) e malte (3 g), peptona (5 g) e dextrose (10 g) por 1000 mL. Este meio foi preparado com 4,2 g do preparado em p para 200 mL de gua destilada.

Todos os ingredientes, aps a pesagem foram transferidos para erlenmeyers distintos, que foram devidamente identificados e homogeneizados com a gua destilada, sendo seguidamente selados e devidamente identificados para a realizao de esterilizao por autoclave durante 20 minutos com presso de 1,1 atm.

Os erlenmeyers foram resfriados aps esse processo e ento inoculados com as cepas de Candida albicans em camra de fluxo laminar, sendo depois incubados em estufa a 35C durante 16 horas.

Passado o tempo de incubao, os meios fermentativos foram retirados da estufa, comparados visualmente em funo de sua turbidez. Para a avaliao da produo de biomassa, utilizou-se uma gota de cada um dos meios para a visualizao e contagem em cmara de Neubauer de cinco quadrados na diagonal, para a estimativa da mdia.

O restante de cada um dos meios foi filtrado vcuo com papel-filtro previamente tarado e o precipitado (biomassa) que ficou no papel-filtro foi seco em estufa a 110C, at completa evaporao da gua. Esse papel-filtro seco contendo a biomassa foi novamente pesada, retirando-se ento o peso do papel-filtro antes do procedimento, obtendo-se um valor que foi utilizado nos clculos. 3. RESULTADOS

Os dados obtidos na contagem em cmara de Neubauer e a quantidade de biomassa seca obtida foram organizados conforme a tabela 1:

Tabela 1: Resultados obtidos nas atividades prticas

MeioBiomassa (g)Contagem (UFC)

YM1,001,7 x 109

E10,021,75 x 107

E20,035 x 107

Com o resultado da massa seca obtida, realizou-se um clculo para estimar a quantidade de biomassa seca que seria produzida em 1 litro (1000 mL) de meio, conforme o modelo para caldo YM:

YM ( C BIOMASSA SECA = 1 g/200 mL = 5 x 10-3 g/mL . (1000 mL/ 1 L) = 5 g/L

A partir desse resultado realizou-se um segundo clculo para determinar o volume de meio/caldo necessrio para a produo de 1 kg de biomassa seca:

V = YM ( M BIOMASSA PRODUZIDA = 1 kg/5 g = 1000 g/5 g = 200 LC BIOMASSA SECAEsses dois clculos foram realizados para os trs meios, cujos resultados foram tabulados na tabela 2:

Tabela 2: Resultados dos clculos de concentrao de biomassa seca e de volume para produo de 1 kg de biomassa

MeioC BIOMASSA SECAVolume

YM5,00 g200 L

E10,1 g10.000 L

E20,15 g6.700 L

Com esses dados foi possvel ento calcular o custo do meio para produzir a quantidade de biomassa a partir dos reagentes. Para exemplificar o clculo, utilizou-se o modelo do meio YM:

CUSTO = M YM X VALOR

Onde:

M YM = V x C YM (200 L x 21 g/L = 4.200 g ou 4,2 kg

O pote contendo 500 g do caldo YM para preparao de meio com concentrao de 21 g/L custa R$ 116.22. Com isso, cada grama de p para caldo YM custa R$ 0,23244. Assim:CUSTO = M YM X VALOR

CUSTO = 4.200 g X R$ 0,23244CUSTO = R$ 976,29Os resultados de clculo de custo com os respectivos custos foram compilados na tabela 3:

Tabela 3: Custos de cada meio para a produo de 1 kg de biomassa

MeioCusto do meio para 200 mLVolumeCusto Final

YMAprox. 0,98200 L976,29

E1Aprox. 0,0810.000 LR$ 3091,26

E2Aprox. 0,096.700 LR$ 3073,73

Os custos dos reagentes utilizados nos clculos foram disponibilizados com base nos dados fornecidos pela indstria farmacutica Prati Donaduzzi, para seus funcionrios que realizam a especializao:Meio YM:

Extrato de Levedura 500 g: R$ 99,44

Extrato de Malte 500 g: 96,80

Peptona 500 g: 316,80

Dextrose 500 g: 26,80

Demais reagentes dos outros meios:

Nitrato de Sdio 500 g: R$ 12,70

Fosfato Monobsico de Potssio 500 g: R$ 23,34

Sulfato de Amnio 500 g: R$ 8,62

Sacarose 1000 g: R$ 0,99

4. CONCLUSO

A partir do exposto no presente relatrio define-se que o meio YM o mais econmico e vivel para a produo de biomassa, pois apesar da grama de produto ser mais cara do que a dos outros dois meios, necessria pouca quantidade do mesmo para produzir a mesma quantidade de biomassa que os demais, que necessitam de maior concentrao para que a levedura os utilize para fermentao.5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

VILLEN, R. A. Biotecnologia Histrico e Tendncias. Disponvel em http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm. Acesso em 30 jun. 2010.