Proposta de um modelo para cálculo de velocidades específicas em sistema com células imobilizadas em gel

Abstract

Em bioprocessos realizados com microrganismos imobilizados em um suporte tipo gel, normalmente algumas células são liberadas para o meio de cultivo. Estas células crescem livres no meio de fermentação desenvolvendo as reações bioquimicas em conjunto com as imobilizadas. Este trabalho propõe um modelo para cálculo das velocidades específicas de crescimento celular e de formação do produto para células imobilizadas, usando como exemplo a produção de enzima glicoamilase pela levedura transgênica Saccharomyces cerevisiae L36 encapsulada em pectina cítrica. Foi realizada uma fermentação em frascos agitados com uma concentração celular de 10g de células úmidas em 100g de esferas de pectina. Pelos dados obtidos nos cultivos, observou-se que existem perfis distintos para o crescimento celular e a produção de glicoamilase no meio de cultivo e nas esferas. Para as células do meio, a velocidade específica atinge um valor máximo de 0,14hֿ¹, enquanto que, para aquelas células no interior da esfera de pectina, a velocidade apresenta um comportamento do tipo monotonamente decrescente ao longo da fermentação, iniciando com um valor máximo de 0,053hֿ¹. Analogamente, os valores de velocidade específica de produção de glicoamilase no gel são expressivamente menores que os no meio. O comportamento das velocidades específicas de crescimento celular e produção de glicoamilase no meio demonstra que as células participam conjuntamente com as imobilizadas nas reações do processo. Deste modo, o cálculo da velocidade específica de crescimento em trabalhos com células imobilizadas em gel deve ser realizado utilizando-se a concentração celular total expressa por volume de frasco ou reator. Palavras-Chave: Velocidade especifica, imobilização, crescimento celular, glicoamilase, levedura