Num bioprocesso em biorreator de batelada a
de oxigênio dissolvido e pH de
foram obtidos os resultados de crescimento no cultivo de células de Drosophila melanogaster manipulada através de engenharia genética para produção de um biofármaco de grande interesse comercial, conforme Tabela 2.
Tabela 2. Dados da concentração de células de Drosophila melanogaster, em função do tempo, cultivada em reator batelada
Tabela 2. Dados da concentração de células de Drosophila melanogaster, em função do tempo, cultivada em reator batelada
Tempo (dias) |
|
---|---|
0 | 0,735 |
0,688 | 1,083 |
1,021 | 1,18 |
1,730 | 2,04 |
2,042 | 2,207 |
2,736 | 3,693 |
3,055 | 4,828 |
3,708 | 6,827 |
4,042 | 9,00 |
4,708 | 13,31 |
5,042 | 14,5 |
5,722 | 18,46 |
6,042 | 19,46 |
6,719 | 22,0 |
7,031 | 25,27 |
7,708 | 27,2 |
8,031 | 26,9 |
8,729 | 27,0 |
9,055 | 27,2 |
9,719 | 27,0 |
A partir desses resultados pede-se para:
a) Obter a curva de crescimento microbiano.
a) Obter a curva de crescimento microbiano.
Passo 1
Vamos recortar o que o exercício pede: a gente tem dados de concentração de células de Drosophila melanogaster (em
células/mL) ao longo do tempo (dias) num biorreator em batelada. O conteúdo é “cinética de crescimento microbiano” e o que precisamos fazer aqui é simplesmente “obter a curva de crescimento microbiano” a partir dos dados fornecidos. Para isso vamos precisar entender como montar um gráfico de concentração celular versus tempo e, depois, identificar qualitativamente as fases de crescimento (lag, exponencial, estacionária).
Passo 2
Primeiro, vamos organizar nossos eixos:
- No eixo
, colocamos o tempo em dias (0, 0,688, 1,021, …, 9,719). - No eixo
, colocamos a concentração de células (em células/mL), que varia de 0,735 até 27,2.
Isso já nos dá a base para desenhar o gráfico.
Passo 3
Agora, para cada par
, marcamos um ponto no gráfico. Quando ligarmos todos os pontos, vamos obter uma curva em formato de “S” — típica de crescimento microbiano em batelada.
Se você fizer isso num papel milimetrado ou numa planilha (Excel, Python, etc.), o resultado será algo como:
Se você fizer isso num papel milimetrado ou numa planilha (Excel, Python, etc.), o resultado será algo como:
|
(10^6 | __/
cél/mL) | __/
| __/
27| __/ fase exponencial
18| __/
10| _/
| __/
| /
| / fase de adaptação (lag)
|/
±-----------------------------------------------
0 2 4 6 8 10
Passo 4
Vamos lembrar as definições das fases:
- Fase de adaptação (lag): pouco ou nenhum aumento em
, as células se ajustam ao meio. - Fase exponencial: crescimento logarítmico,
, onde é a taxa específica de crescimento. - Fase estacionária: o crescimento cessa por falta de nutrientes ou acúmulo de produtos tóxicos,
atinge um platô.
Passo 5
Olha os dados: até aproximadamente 1 dia,
vai de 0,735 para 1,18 — é a lag/adaptação. Entre cerca de 1 e 5 dias,
pula de 1,18 para 14,5 — é a fase exponencial. Depois dos 5 dias, a curva vai achatando até se estabilizar em torno de 27 milhões de células/mL — é a fase estacionária.
Resposta
A curva de crescimento microbiano é o gráfico de
(10^6 células/mL) versus tempo (dias), apresentando:
- Fase de adaptação (lag) até ~1 dia;
- Fase exponencial de ~1 a ~5 dias;
- Fase estacionária a partir de ~5 dias, com
células/mL.