Trazendo o tema maior do concurso “Bacteriologia da Produção” à reflexão, considere o equipamento principal (o biorreator), onde as conversões irão ocorrer e a biomolécula de interesse será produzida. A mistura reacional, constituída de meio de cultivo e células, será então processada em biorreator, onde deverão ser mantidas as condições ótimas para o agente biológico expressar o máximo de sua atividade metabólica. Neste equipamento, vários fenômenos químicos, físicos e, naturalmente, biológicos ocorrem. Pode-se encontrar uma grande variedade de configurações de biorreatores. Neste contexto, avalie as afirmativas a seguir.

I. Os biorreatores agitados mecanicamente são, sem dúvida, os mais estudados e utilizados industrialmente. Embora não necessariamente ideais, tais equipamentos apresentam versatilidade e fornecem bons resultados para uma grande gama de bioprocessos. Isto é particularmente importante para as companhias farmacêuticas, pois diferentes substâncias podem ser produzidas no mesmo biorreator durante o seu tempo de vida. Adicionalmente, os investimentos em capital para a construção destes equipamentos são normalmente recuperados na comercialização do primeiro produto.

II. Apesar de sua flexibilidade, pois podem ser empregados para uma grande gama de processos realizados pela célula viva, os biorreatores agitados mecanicamente apresentam certas desvantagens, como por exemplo: demandam grande aporte de energia para a agitação mecânica, tendem a afetar a morfologia celular, são de difícil escalonamento e têm de ser cuidadosamente projetados para produzir adequada mistura e aeração.

III. Nos biorreatores agitados pneumaticamente, a potência necessária para se atingir o grau de mistura desejável no sistema reacional, a fim de se produzirem altas taxas de transferência de massa e calor, é suprida pela energia cinética do líquido, por meio de sua circulação pelo movimento das bolhas gasosas, isto é, pneumaticamente. Este tipo de biorreator, conhecido na literatura inglesa como airlifit (com circulação interna ou externa) ou coluna de bolhas (bubble column), é aplicado a sistemas biológicos suscetíveis às forças cisalhantes, tão intensas em biorreatores agitados mecanicamente.

Assinale:

Bioprocessos podem ser operados por batelada simples, batelada alimentada e processo contínuo. A eleição por uma destas formas de operação deve ser feita criteriosamente, levando-se em conta, fundamentalmente, a fisiologia do agente do bioprocesso. Com base nestas informações, considere as afirmativas a seguir.

I. A operação de um bioprocesso contínuo em um reator de mistura completa sem reciclo celular resulta, no estado estacionário, em modificações na composição química do meio de alimentação.

II. Em um cultivo contínuo com reciclo celular em estado permanente, um aumento da vazão de alimentação levará o cultivo a um estado transiente, antes que um novo estado permanente seja atingido.

III. Em um cultivo contínuo sem reciclo celular em estado permanente, uma diminuição da vazão de alimentação levará o cultivo a um estado transiente, antes que um novo estado permanente seja atingido.

Assinale: