S Cerevisiae

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Contexto histórico e uso industrial da levedura Saccharomyces cerevisiae

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S Cerevisiae

  1. 1. Saccharomyces cerevisiae: Um microrganismo ao nosso serviço Trabalho realizado por: Alexandra Gonçalves Maria Augusta Soares Microbiologia 14-Dez-2006
  2. 2. 1 Contexto Histórico <ul><li>6000 a.C.: produção de pão e cerveja </li></ul><ul><li>1835: associação de leveduras à fermentação alcoólica </li></ul><ul><li>1837: identificação de S. cerevisiae em malte </li></ul><ul><li>1839: identificação do açúcar como nutriente para o seu crescimento </li></ul><ul><li>1857 – 1876: relação entre a fermentação e o metabolismo de leveduras. Estudos aprofundados sobre S. cerevisiae (Pasteur) </li></ul>Microbiologia 14-Dez-2006 in www.e-esola.ptsitecanal.asp?canal=5.htm
  3. 3. 2 Contexto Histórico <ul><li>1883: recuperação de álcool e dióxido de carbono de extractos de leveduras de células </li></ul><ul><li>1949: primeiro mapeamento genético da levedura da cerveja </li></ul><ul><li>1930 – 1960: taxonomia da levedura </li></ul><ul><li>1990 – 1994: vacina da Hepatite C obtida a partir do DNA recombinante </li></ul><ul><li>1996: sequenciação completa do genoma </li></ul>Microbiologia 14-Dez-2006
  4. 4. 3 Identificação da S. cerevisiae <ul><li>Classificação Científica: </li></ul><ul><li>Domínio: Eukarya </li></ul><ul><li>Reino : Fungi </li></ul><ul><li>Filo : Ascomycota </li></ul><ul><li>Classe : Saccharomycetes </li></ul><ul><li>Ordem : Saccharomycetales </li></ul><ul><li>Família : Saccharomycetaceae </li></ul><ul><li>Género : Saccharomyces </li></ul><ul><li>Espécie : S. cerevisiae </li></ul>Microbiologia 14-Dez-2006 in www.e-esola.ptsitecanal.asp?canal=5.htm
  5. 5. 4 Microbiologia 14-Dez-2006 Descrição – Morfologia <ul><li>modelo para estudos eucariotas </li></ul><ul><li>constituída por uma única célula </li></ul><ul><li>forma oval ou esférica </li></ul><ul><li>colónia com aspecto semelhante à das bactérias </li></ul>figuras in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm
  6. 6. 5 Microbiologia 14-Dez-2006 Descrição – Colónias Leveduras selvagens: Colónias de superfície rugosa e/ou bordas irregulares Levedura da panificação: Colónias lisas, brilhantes e bordas regulares Morfologia das colónias  permite distingui-las in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm
  7. 7. 6 Microbiologia 14-Dez-2006 Descrição – Estrutura interna ** núcleo ** mitocôndrias ** parede celular rígida ** vacúolo de grandes dimensões in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm pode acumular água aumentar ou diminuir de volume sem perder a viabilidade permite
  8. 8. Microbiologia 14-Dez-2006 7 Descrição – Estrutura interna possui 16 cromossomas cromossoma? DNA? in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm
  9. 9. Microbiologia 14-Dez-2006 8 Ciclo de Vida – Reprodução Assexuada Necessário  nutrientes Mitose  gera células idênticas figuras in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm in MADIGAN, M. et al. 2004
  10. 10. Microbiologia 14-Dez-2006 9 Ciclo de Vida – Reprodução Sexuada Resulta da meiose em condições adversas descendentes diferentes ? Processo envolve 1. Esporulação de células diplóides por meiose 2. Germinação dos esporos 3. Cruzamento sexual figuras in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm
  11. 11. Microbiologia 14-Dez-2006 10 Ciclo de Vida – Resumo in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm
  12. 12. Microbiologia 14-Dez-2006 11 Leveduras Comercias <ul><li>Células vivas e hidratadas </li></ul><ul><li>Mantidas até 4 semanas a 4ºC </li></ul><ul><li>na presença de água re-hidratam </li></ul><ul><li>com nutrientes multiplicam-se </li></ul><ul><li>perdem pouca actividade biológica </li></ul>in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm Habitat natural  frutas, sulcos de frutas Levedura húmida Levedura seca
  13. 13. Microbiologia 14-Dez-2006 12 Metabolismo - produtos <ul><li>Produção de novas células </li></ul><ul><li>Excreção: </li></ul><ul><li>* Etanol * Glicerol * Succinato </li></ul><ul><li>* Acetato * CO 2 * Outros </li></ul>in www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm Condições de respiração Respiração aeróbia Condições de fermentação Fermentação anaeróbia
  14. 14. Microbiologia 14-Dez-2006 13 Uso industrial da S. cerevisiae <ul><li>organismo modelo para eucariotas </li></ul><ul><li>fácil de cultivar e manter em laboratório </li></ul><ul><li>não patogénico </li></ul><ul><li>fácil de manipular geneticamente </li></ul>in MADIGAN, M. et al. 2004 In pt.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae
  15. 15. 14 Microbiologia 14-Dez-2006 Exploração dos produtos da fermentação - processo bioquímico - retiram do meio os nutrientes - por acção catalítica produzem-se substâncias com interesse Fermentação Fermentação alcoólica S. cerevisiae 1 glicose 2 ácido pirúvico 2 acetaldeído 2 etanol 2 ADP 2ATP CO2 NAD NADH+
  16. 16. 15 Microbiologia 14-Dez-2006 Obtenção de um óptimo rendimento Importante microrganismos Substratos adequados Temperatura adequada pH óptimo Produtos Cerveja Vinho Outras bebidas (baixo teor alcoólico) Pão Etanol CONTROLO
  17. 17. 16 Microbiologia 14-Dez-2006 Crescimento da levedura Industrialmente é feito em sistemas fechados A – Fase de inoculação do meio Adaptação do microrganismo B – Fase exponencial Crescimento de células (e x ) C – Fase estacionária Cessa o crescimento D – Fase de morte Taxa específica de crescimento  é específica para cada microrganismo, crescendo num meio fixo Velocidade de crescimento
  18. 18. Microbiologia 14-Dez-2006 17 Aplicações Produção de biocombustível Biotecnologia Produção de pão Produção de vinho e cerveja
  19. 19. Microbiologia 14-Dez-2006 18 Biocombustível <ul><li>Combustível alternativo </li></ul><ul><li>Limpo e renovável </li></ul><ul><li>Tecnologia testada e aprovada </li></ul><ul><li>Custo de produção baixo </li></ul><ul><li>Não agride o ambiente </li></ul>in MADIGAN, M. et al. 2004
  20. 20. Microbiologia 14-Dez-2006 19 Fabrico das bebidas alcoólicas vinho Produção de cerveja Etapas Produção do mosto Fermentação do mosto Maturação Filtração Enchimento Pasteurização (facultativo) <ul><li>Temperatura óptima 6 a 20º C </li></ul><ul><li>pH do mosto entre 4 a 6 </li></ul><ul><li>Concentração de acúcares no mosto de 6 a 9% </li></ul><ul><li>Teor alcoólico não muito alto </li></ul><ul><li>A anaerobiose tem maior rendimento em álcool </li></ul><ul><li>Devem existir elementos minerais adequados às necessidades das leveduras </li></ul>in MADIGAN, M. et al. 2004
  21. 21. Microbiologia 14-Dez-2006 20 Indústria da panificação Objectivos da levedura <ul><li>Produzir gás carbónico em quantidade suficiente e no tempo certo – pão macio </li></ul><ul><li>Produzir um conjunto de compostos químicos – sabores característicos </li></ul><ul><li>Facilitar a maturação do pão </li></ul>Qualidade dos processo depende de: <ul><li>Quantidade inicial de leveduras; </li></ul><ul><li>Temperatura; </li></ul><ul><li>Substâncias adicionadas; </li></ul><ul><li>Humidade do ambiente. </li></ul>in MADIGAN, M. et al. 2004
  22. 22. Microbiologia 14-Dez-2006 21 Aproveitamento biotecnológico Tentativa de manipulação genética da levedura  obter estirpes com maior interesse <ul><li>Capaz de flocular </li></ul><ul><li>Capaz de interromper o processo fermentativo a baixas temperaturas </li></ul><ul><li>Utilização na indústria farmaceútica (vacina para a Hepatite B) </li></ul>Vacinas virais em DNA recombinante
  23. 23. Microbiologia 14-Dez-2006 FELIZ NATAL! E façam um consumo moderado dos produtos feitos pela S. cerevisiae ! 22 Bibliografia MADIGAN, M. et al. Microbiologia de Brock . 10ª ed. Prentice Hall. São Paulo. 2004 pt.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae www.e-esola.ptsitecanal.asp?canal=5.htm www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO2/principal2.htm quimicanova.sbq.org.br/qnol/2001/vol24n4/03.pdf

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