Artigo

AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS HIDRODINÂMICOS DE BIORREATOR AIRLIFT COM DUPLO RISER/DOWNCOMER PARA PRODUÇÃO DE CELULOSE BACTERIANA

SANT´ANNA, Catia De Paula1; ROSA, Edvaldo Antonio Ribeiro2;

Resumo

Introdução:Dentre as possibilidades terapêuticas para queimaduras, destaca-se a utilização de celulose bacteriana (CB) como curativo temporário substituto de pele. É semelhante à celulose vegetal; porém, sem impurezas como lignina, pectina e hemicelulose. A Gluconacetobacter xylinus (Acetobacter xylinum) produz CB que se apresenta como aloforma celulose I, rica em microfibrilas de orientação paralela; e aloforma celulose II, rica em microfibrilas de orientação antiparalela.

Objetivo:Este estudo buscou desenvolver uma tecnologia para produção de CB, com redução de tempo e obtenção de um polímero que apresente propriedades físicas e biológicas superiores utilizando um modelo de biorreator air-lift.

Metodologia:Foi construído o protótipo em cloreto de polivinila (PVC) com tubos e conexões soldáveis para instalação hidráulica doméstica de diâmetros 25 mm. Contudo, o protótipo apresentou alguns problemas de vazamento após a esterilização com ozônio. Possivelmente, o ozônio promovia algum ataque ao elemento cementante, resultando em vazamentos. O problema foi sanado com a substituição por uma cuba com tampa para fins alimentícios. Antes de proceder a avaliação das propriedades mecânicas da celulose, nossa equipe optou por verificar se o sistema permitia a formação de biofilmes. Para tanto, procedemos a imobilização das células bacterianas em suporte de tela de aço inoxidável. As células eram misturadas com agar-agar 2% ou agarose 2% fundidos (42 °C) até se obter suspensão de ~ 1 x 107 celulas.mL-1. Então, a mistura, ainda liquida, era vertida sobre a tela e acondicionada no biorreator. A formação de biofilme foi avaliada em dois caldos de cultura. A temperatura foi mantida constante em 30 °C e as incubações se deram por até sete dias. O nível da cuba era monitorado e corrigido diariamente, caso necessário.

Resultados:A despeito das nossas expectativas, não ocorreu formação de biofilme. Foram observadas formações separadas de celulose oriundas das células planctônicas. Também ocorreu a formação de um slurry que se movida, conforme o fluxo da fase liquida. Esses resultados desanimadores se repetiram em todas as tentativas, com diferentes variações. Após inúmeras tentativas, concluímos que a metodologia não é aplicável a formação de celulose bacteriana. Na realidade, outro grupo também concluiu que a celulose bacteriana somente é formada quando as células não se encontram sob qualquer estresse por movimentação. Era nossa ideia, que a maior oferta de oxigênio promovesse incrementos na taxa de formação de biofilme, uma vez que a Gluconacetobacter xylinus (Acetobacter xylinum) é sabidamente um microrganismo aeróbio, com alta demanda por oxigênio molecular.

Conclusões:Não conduzimos experimentos para avaliação das propriedades mecânicas da celulose, uma vez que o biorreator proposto não é útil para essa finalidade e não permitiu a obtenção de celulose bacteriana laminar.

Palavras-chave:Celulose bacteriana. Biorreator. Propriedades mecânicas

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador