UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro Ladebio

LADEBIO

Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Teses de Doutorado

Floculação em Células de Zymomonas mobilis

Autora: Maria de los Angeles Perez Fernadez Palha
Ano da Defesa: 1999
Orientadores: Nei Pereira Jr., PhD e Carlos Edílson Lopes, PhD
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
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Resumo

Este trabalho teve como objetivo abordar alguns aspectos relacionados à agregação celular de modo a poder contribuir para um maior entendimento sobre a floculação em bactérias de Zymomonas mobilis, particularmente, a linhagem CP-4.

O processo fermentativo foi acompanhado por 24 horas, observando-se que a fermentação favorece agregação. As células que se apresentaram, inicialmente, 100% dispersas passaram a 37% ao fim do processo. O diâmetro médio dos flocos da linhagem CP-4 foi 120µm.

Partindo-se de um inóculos sucessivos, constando-se a recuperação do caráter floculante já no 4° inóculo. Verificou-se que o meio ácido favorece a agregação numa faixa de pH entre 1 e 4,5, enquanto que acima do pH 5,0, observa a dispersão.

Analisou-se o efeito da centrifugação sobre células floculantes e, constatou-se que o grau de dispersão aumenta de 30% para 100% quando submetidas a velocidade de 5000rpm.

Considerando as temperaturas de fermentação, na faixa entre 15°C e 20°C, as células permaneciam dispersas, em torno de 90%, enquanto que entre 25°C e 40°C, o percentual de células livres foi de aproximadamente 45%.

Visando-se estabelecer o efeito dos componentes do meio da agregação da bactéria, fermentação foram conduzidas em diferentes concentrações, constando-se que entre 100 e 150g/l de glicose a porcentagem de células dispersas apresentou um valor médio de 37%. Com relação aos demais componentes, verificou-se que tanto a uréia quanto KH2PO4 melhoram a condição agregante do microrganismo. Posteriormente, avaliou-se o efeito sobre a floculação colocando-se as células, em sua melhor expressão agregante, em contato com diferentes concentrações de extrato de levedura, uréia, KH2PO4, MgSO4.7H2O, etanol e dos cátions Ca++, Mg++, NH4+ e Na+. Nessas condições, verificou-se que as quatro primeiras substâncias favorecem a agregação em concentrações inferiores s 2g/l. O álcool influenciou positivamente a Floculação diminuindo a percentagem de células dispersas de 33% para 12% quando a concentração de etanol passou de 1%(v/v) para 12% (v/v). O íon NH4+ em concentração de 0,5 a 3,0g/l, apareceu ser o melhor agregante.

Duas linhadas floculantes e uma não floculante foram submetidas a microscopia eletrônica de varredura. Observou-se que os flocos encontravam-se envolvidos por um material de característica limosa e havia células ligadas, entre si, através de pili. Extraiu-se o material limoso e constatou-se que era constituído por um polímero de frutose.

LADEBIO - Laboratório de Desenvolvimento de Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ