Influência do Controlo da Temperatura no Cultivo em Agitador de Temperatura Constante
Um agitador de temperatura constante é um dispositivo utilizado para suspender e cultivar bactérias ou células. Geralmente, os agitadores bacterianos têm funções de agitação e controlo da temperatura, enquanto os agitadores celulares incluem também o controlo da humidade e da concentração de CO2. Para melhor aproveitar a eficiência do cultivo em agitadores de temperatura constante, este artigo descreve a influência do controlo da temperatura no cultivo.
I. Principais Influências no Cultivo Microbiano
1. Influência da Temperatura na Fermentação: O controlo da temperatura num agitador de temperatura constante é crucial para o processo de fermentação. A temperatura de sobrevivência ideal para os microrganismos situa-se geralmente entre os 20 e os 35 °C. Temperaturas demasiado elevadas ou demasiado baixas podem levar à inativação microbiana ou mesmo à morte dos microrganismos. O aumento da temperatura pode acelerar as reações enzimáticas e promover o crescimento e o metabolismo, mas temperaturas demasiado elevadas podem levar à inativação das enzimas, afetando a formação do produto. Assim sendo, diferentes temperaturas ótimas necessitam de ser definidas de acordo com os diferentes produtos desejados para a produção, de forma a garantir o bom andamento do processo de fermentação. A temperatura também afeta as propriedades físicas do meio de fermentação, como a viscosidade, a solubilidade e a taxa de transferência do substrato e do oxigénio no meio de fermentação, etc. Estes fatores afetam, em última análise, as características cinéticas da fermentação e a biossíntese dos produtos.
2.º Efeitos da Temperatura na Composição e Características das Enzimas: As alterações da temperatura afetam a atividade enzimática. Por exemplo, as enzimas cultivadas a 55 °C retêm 88% a 99% da sua atividade após serem mantidas a 90 °C durante 60 minutos, enquanto as enzimas cultivadas a 35 °C retêm apenas 6% a 10% da sua atividade após serem tratadas nas mesmas condições, indicando que a temperatura tem um impacto significativo na estabilidade e atividade enzimática.
3.º Efeitos da Temperatura nos Metabolitos Microbianos: Diferentes condições de temperatura resultam em diferentes produtos metabólicos produzidos por microrganismos. Por exemplo, quando Streptomyces produz clortetraciclina a temperaturas inferiores a 30 °C, a síntese de clortetraciclina aumenta; enquanto o aumento da temperatura de fermentação favorece a síntese de tetraciclina, a 35 °C, a síntese de clortetraciclina praticamente cessa, indicando que a temperatura tem um impacto direto no tipo e na quantidade de produtos metabólicos.
II. Principais Impactos no Cultivo Celular
1. Temperatura Constante Promove o Crescimento e o Metabolismo Celular: Os agitadores termostáticos mantêm a temperatura constante necessária para o cultivo celular, garantindo o crescimento e o metabolismo normais das células. Este ambiente de temperatura constante proporciona uma base estável para o crescimento e proliferação celular. Aumentos de temperatura de apenas 1°C acima da temperatura fisiológica podem afetar negativamente o crescimento celular.
2. Temperatura Adequada Facilita o Aumento do Fornecimento de Oxigénio e a Mistura da Cultura: A função de agitação do agitador termostático promove o crescimento celular e a homogeneidade da cultura, aumentando o fornecimento de oxigénio e misturando a cultura. Esta mistura ajuda a distribuir uniformemente os nutrientes, melhorando assim o crescimento celular.
3. Simula o Ambiente In Vivo: Os agitadores termostáticos podem simular a temperatura, a humidade e o ambiente gasoso do corpo, proporcionando condições adequadas para o cultivo e o estudo de células. Ajustando a temperatura, a velocidade e a amplitude da agitação do agitador termostático, os investigadores podem simular condições em diferentes estados fisiológicos para estudar o crescimento, a diferenciação e a função celular. Em resumo, o controlo da temperatura de um agitador de temperatura constante tem efeitos multifacetados no cultivo celular. Para além de promover o crescimento e o metabolismo celular, também influencia as propriedades das enzimas e a geração de metabolitos, proporcionando um ambiente experimental eficiente e estável para o cultivo celular e a investigação em biologia celular.
