Laboratório de Engenharia de Bioprocessos

Conhecimentos de Base Recomendados

O aluno deve reunir conhecimentos teóricos de Engenharia de Fermentação e Biocatálise, Termodinâmica de Sistemas Biológicos, Separação e Purificação de Bioprodutos e Biotecnologia Molecular. Recomenda-se também a existência de outras competências técnicas relacionada com trabalho experimental em laboratórios de biológica, química e bioquímica.

Métodos de Ensino

A unidade curricular consiste exclusivamente na realização de aulas práticas de modo intensivo, a decorrer durante as últimas 4 semanas do segundo semestre do mestrado. Nestas aulas os estudantes realizam uma sequência de atividades laboratoriais para um determinado bioprocesso microbiano, iniciando com a propagação de microrganismo, cultivo em biorreator, até à separação e purificação da biomolécula de interesse, através da realização de um projeto contínuo e integrado. Os trabalhos são realizados em grupos de 3 a 4 elementos. A avaliação será exclusivamente contínua. 

Resultados de Aprendizagem

O objetivo primordial desta disciplina é fomentar a integração de conhecimentos adquiridos nas unidades curriculares do 1º ano do curso em Engenharia Biotecnológica através da realização de atividades laboratoriais, da análise de sistemas integrados de várias operações unitárias, incluindo a biorreação como etapa principal. Para tal, esta disciplina tem como foco o estudo dos processos biotecnológicos nos quais as matérias-primas são transformadas em produtos de interesse comercial pela ação de microrganismos (em especial, bactérias e leveduras). Pretende-se assim que o aluno compreenda, de forma prática, o que é a Engenharia de Bioprocessos e como esta pode ser melhorada, reforçando-se a aquisição de competências laboratoriais com a integração de conhecimento teórico adquirido nas outras unidades curriculares do Mestrado, em particular, Engenharia de Fermentação e Biocatálise, Termodinâmica de Sistemas Biológicos, Separação e Purificação de Bioprodutos e Biorreatores.   

Estágio(s)

Não

Programa

Os conteúdos programáticos abordados nesta disciplina de forma experimental incluem:

1. Regras de segurança em laboratórios de Bioprocessos.

2. Esterilização de equipamentos, meios de cultura e gases.

3. Preparação e propragação de banco de células (da placa ao biorreator).

4. Cultivo de microrganismos em biorreator e análie de dados da cinética de cultivo microbiano.

5. Separação, extração e pré-purificação das biomoléculas de interesse (rompimento celular, centrifugação, filtração, extração líquido-líquido, precipitação e adsorção).

6. Quantificação dos rendimentos de extração, fatores de purificação e seletividade utilizando diferentes técnicas instrumentais de análise (métodos colorimétricos, absorbância UV-Vis, fluorescência, HPLC, entre outros).

Estes conteúdos serão desenvolvidos em grupo utilizando leveduras produtoras de pigmentos microbianos (p.ex., beta-caroteno) e enzimas (lacase), e bactérias produtoras de proteínas recombinantes (p.ex. proteína verde fluorescente).

Docente(s) responsável(eis)

Maria Goreti Ferreira Sales

Métodos de Avaliação

Avaliação
Mini Testes: 20.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 80.0%

Bibliografia

Bibliografia principal / Main bibligraphy:

- Doran, P.; Bioprocess Engineering Principles, 2nd ed., Elsevier, 2013.

- Harrison, R.G; Todd, P. W.; Rudge, S.R. and Petrides, D. P. Bioseparations Science and Engineering, 2nd ed., Oxford Scholarship Press, 2015.

- Villadsen, J.; Nielsen, J.; Lidén, G. Bioreaction Engineering Principles, 3rd ed., Springer New York, NY, 2011.

- Pessoa Jr., A.; Kilikian, B.V.; Purificação de Produtos Biotecnológicos: Operações e proccessos com aplicação industrial, 2ed., Blucher, São Paulo, 2020.

- Alterhum F, Schmidell, W.; Lima, U. A.; Moraes, I.O, Coleção Biotecnologia Industrial, 2ed. Blucher, São Paulo, 2020.

Outras bibliografias incluem artigos científicos disponíveis em bases de dados nacionais e internacionais, e serão fornecidos de acoro com o bioprocesso escolhido por cada grupo | Other bibliography include scientific articles available in national and international databases, depending on the topic of the thesis.