domingo, dezembro 11, 2011

Bactérias e biotecnologia


A indústria de laticínios utiliza as bactérias Lactobacillus e Streptococcus para a produção de queijos, iogurtes e requeijão. Na fabricação de vinagre são usadas bactérias do gênero Acetobacter que transformam o etanol do vinho em ácido acético. Bactérias do gênero Corynebacterium são utilizadas na produção do ácido glutâmico, substância utilizada em temperos para acentuar o sabor dos alimentos.

As bactérias são utilizadas para a produção de antibióticos e vitaminas. O antibiótico neomicina é produzido por células do gênero Streptomyces. A indústria química utiliza bactérias para produzir substâncias como o metanol, butanol, acetona. A tecnologia do DNA recombinante, também denominada "Engenharia Genética", tem permitido alterar geneticamente certas bactérias produzindo substâncias economicamente interessantes, como insulina humana produzida por estes organismos procariontes geneticamente modificados.

As bactérias podem decompor aeróbia ou anaerobiamente matéria orgânica. Quando em um lago ou rio existe uma grande quantidade de substâncias orgânicas, como esgoto e não há suficiente oxigenação desta massa de água, acontece a decomposição anaeróbia ou putrefação. Pode-se promover a decomposição aeróbia de matéria orgânica em estações de tratamento de esgoto, produzindo aeração do esgoto, aumentando a quantidade de oxigênio dissolvido na água, assim entram em ação as bactérias aeróbias que causam o processo de biodegradação do esgoto, sistema conhecido como "lodo ativado". As bactérias anaeróbias metanogênicas também podem ser utilizadas para a biodigestão de matéria orgânica de esgotos e lixo doméstico em tanques chamados biodigestores.


Bactérias e o ciclo do nitrogênio

Muitas moléculas importantes e indispensáveis aos seres vivos possuem o elemento nitrogênio. A captação do nitrogênio e a sua incorporação à cadeia alimentar é feita pelas bactérias do solo e pelas cianobactérias. Estes organismos são os fixadores de nitrogênio. Tais microorganismos procariontes absorvem o N2 que passa a fazer parte de substâncias orgânicas de suas células. Quando morrem, estas bactérias liberam nitrogênio ao ambiente sob a forma de amônia (NH3). A amônia pode ser utilizada pelas plantas, ou pode ser processada por outras bactérias do solo, as bactérias nitrificantes. Estas liberam ao solo nitratos (NO3-) como produto de sua atividade metabólica.
Os nitratos são a forma de nitrogênio que melhor as plantas podem assimilar. As bactérias do gênero Rhizobium são fixadoras de nitrogênio e se associam a vegetais da família das leguminosas (feijão, soja). Estas bactérias vivem em simbiose com as leguminosas, estas formam nódulos nas suas raízes, onde dentro vivem as bactérias, que absorvem o nitrogênio do ar e com este sintetizam substâncias nitrogenadas, também utilizadas pela planta hospedeira. Em contrapartida, a leguminosa fornece açúcares e outros compostos orgânicos às bactérias de seus nódulos.

Figura 08: Nódulos formados em leguminosas.

Bactérias de interesse industrial

  • Pseudomonodaceae aeruginosa: tem um papel importante no ciclo do nitrogênio.
  • Pseudomonodaceae putida e P. fluorescens: oxidam uma grande variedade de compostos orgânicos.
  • Xanthomonas campestris: secretam polissacarídeos resistentes à ação enzimática.
  • Azotobacter: fixa N2 não simbioticamente, cresce numa variedade de carboidratos, álcoois e ácidos orgânicos.
  • Nocardia, Micobacterium, Corynebacterium: sintetizam gorduras.
  • Propionibacterium freudenreichii: é utilizada na produção de vitamina B12, e ácido propiônico.
  • Ralstonia eutropha: é utilizada na sintese de polihidroxialcanoatos.
  • Bacillus thuringiensis israelensis: é utilizada na produção de bioinseticida.
  • Leuconoctoc mesenteroides, Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum: responsáveis pela fermentação do chucrute, picles e azeitonas.

Referências Bibliográficas

BORZANI, Walter et alBiotecnologia industrial. São Paulo, Edgard Blücher LTDA, v.1, 2001.
TRABULSI, Luiz Rachid et al. Microbiologia. 3.ed. São Paulo: Atheneu, 1999.

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"Biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos de utilidade."