Microbiologia Industrial

Código:

MI074177

Sigla:

MICRIN

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências da Saúde

Ocorrência: 2019/2020 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Laboratório de Microbiologia
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MICF	12	MICF - Plano Oficial	4	-	3	52	81

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A Microbiologia Industrial é a parte da Microbiologia que se dedica à produção de bens e serviços por microrganismos. A diversidade de áreas de aplicação da Microbiologia Industrial, como a indústria farmacêutica, alimentar, agropecuária, energética, têxtil e de tratamento de resíduos, justifica a importância e o impacto desta Unidade Curricular na atualidade. Com a presente Unidade Curricular  pretende-se fornecer aos estudantes conhecimentos sobre:

a) As espécies microbianas utilizadas em processos industriais e as características que lhes conferem potencial interesse para a indústria;

b) A manipulação de estirpes microbianas com fins industriais - regulação bioquímica e genética;

c) Os métodos de monitorização e fatores de regulação do crescimento microbiano em sistemas de cultura descontínuo, semi-contínuo e contínuo;

d) O fundamento, funcionamento e parâmetros de controlo de diferentes tipos de fermentação industrial.

 

No âmbito das competências transversais, esta UC tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento das seguintes:

a) Competências Cognitivas: pensamento analítico, crítico, reflexivo e criativo;

b) Competências Metodológicas: gestão de tempo, capacidade de planeamento;

c) Competências Sociais: comunicação interpessoal e trabalho colaborativo.

Resultados de aprendizagem e competências

Com esta Unidade Curricular pretende-se colocar os estudantes perante situações reais de processos microbiológicos industriais nacionais e internacionais nas áreas da saúde, alimentar, têxtil e de tratamento de resíduos; que o estudante seja capaz de propor o melhor sistema para a produção microbiana de determinado produto e de criticar problemas atuais no âmbito da Microbiologia Industrial, sugerindo soluções para a otimização e o desenvolvimento de novas práticas de manipulação microbiana na indústria.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Tratando-se de uma Unidade Curricular complementar pressupõem-se os conhecimentos básicos ministrados em disciplinas básicas, nomeadamente de Microbiologia Geral e Micologia.

Programa

Componente teórica

I) Introdução à Microbiologia Industrial. Conceitos gerais. Aspetos históricos. Importância social e económica. Áreas de intervenção da Microbiologia industrial. Microrganismos de aplicação industrial: Características desejáveis de bactérias, leveduras e bolores. Meios de cultura na produção industrial.

II) Manipulação de estirpes microbianas com fins industriais. Mecanismos reguladores do metabolismo. Coleção de culturas microbianas industriais. Manipulação genética de estirpes microbianas: ferramentas genéticas importantes.

III) Fermentações industriais. Crescimento microbiano: cinética e fatores reguladores. Determinação da biomassa, taxa específica de crescimento, rendimento, coeficiente metabólico, taxa de formação de produtos. Crescimento em sistemas descontínuos, semi-contínuos e contínuos. Conceito de fermentação. Tipos de fermentação industrial. Tipos de fermentadores. Aplicações industriais. Fases de um processo fermentativo. Medida e controlo de parâmetros que intervêm nas fermentações. Estratégias de variação de escala. Métodos de recuperação de produtos. Produtividade e rendimento.

IV) Aplicação dos microrganismos na indústria farmacêutica. Produção de antibióticos e citostáticos, enzimas e proteínas de origem humana: microrganismos utilizados; métodos de produção; recuperação de produto.

V) Aplicação dos microrganismos na indústria alimentar. Conservação de alimentos: microrganismos utilizados; vantagens e desvantagens. Produção de derivados do leite, pão e cerveja: fatores críticos de produtividade dependentes da espécie, estirpe e substratos utilizados; métodos de produção; recuperação de produto; microrganismos contaminantes.

VI) Utilização de microrganismos no tratamento de resíduos industriais. Aspetos essenciais sobre a utilização de microrganismos no tratamento de resíduos. Biorremediação.

VII) Exemplos de processos microbiológicos industriais nacionais nas áreas da saúde, alimentar, têxtil e de tratamento de resíduos.

VIII) Seminários no âmbito da disciplina de Microbiologia Industrial. Encontro de Biotecnologia Microbiana e Farmacêutica. 

 

Componente laboratorial

Construção de curvas de crescimento de uma levedura por espectrofotometria e pelo método da contagem do número de unidades formadoras de colónias em placa. Cinética de crescimento: determinação do tempo de duplicação e da taxa específica de crescimento. Manipulação genética de estirpes de leveduras: mutações e seleção de estirpes mutantes; transformação, expressão e purificação de proteínas humanas e virais em levedura. Processo de produção de iogurte/cerveja: fundamentos teóricos, estirpes microbianas envolvidas, demonstração laboratorial do processo fermentativo envolvido. Apresentação de um artigo científico e desenvolvimento de um tema no âmbito da Biotecnologia Microbiana. Visita de estudo.

Bibliografia Obrigatória

Nduka Okafor, Benedict C. Okeke; Modern Industrial Microbiology and Biotechnology, RC Press , 2017. ISBN: 9781138550186
David B Wilson, Hermann Sahm, K Peter Stahmann; Industrial Microbiology, Wiley-Vch, 2019. ISBN: 3527340351 (ISBN13: 9783527340354)

Bibliografia Complementar

Clarke W; Biotechnology Industrial Microbiology: A Textbook , CBS Publishers, 2016. ISBN: ISBN 10: 8123929056/ISBN 13: 9788123929057
Farshad Darvishi Harzevili, Hongzhang Chen; Microbial Biotechnology: Progress and Trends, CRC Press, 2017. ISBN: 9781138748699

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

a) Aulas teóricas (2 horas/semana): recorrendo aos meios audiovisuais disponíveis, em particular a apresentações em Power Point e vídeos didáticos. Os estudantes irão ainda contactar com profissionais de laboratórios e da indústria nacional nas áreas da saúde, alimentar, têxtil e de tratamento de resíduos, de forma a criar-se uma interação entre os conhecimentos teóricos e situações reais da Microbiologia Industrial.

b) Aulas laboratoriais (2 horas/semana): os estudantes serão envolvidos na execução de trabalhos laboratoriais, na apresentação de um artigo científico e de um tema pré-estabelecidos no âmbito da Unidade Curricular.

Plataforma e-Learning (Moodle):
- É disponibilizada aos estudantes uma página da unidade curricular na plataforma Moodle com os conteúdos pedagógicos e as ferramentas de comunicação essenciais para a aprendizagem. Nesta página encontram-se não só os conteúdos em formato PDF de todos os diapositivos das aulas, como também artigos científicos, vídeos didáticos, material bibliográfico diverso de apoio ao ensino da UC.
- A comunicação com os estudantes é facilitada pela ferramenta dos avisos da plataforma da Moodle e pelo e-mail.
- São estabelecidos fóruns de discussão que envolvam a matéria abordada no âmbito do programa da unidade curricular.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho prático ou de projeto	35,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	15,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	52,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	2,00
Elaboração de projeto	8,50
Estudo autónomo	18,50
Total:	81,00

Obtenção de frequência

A frequência dos estudantes às aulas teóricas não é obrigatória. A frequência dos estudantes às aulas laboratoriais é obrigatória sendo considerados sem frequência os estudantes cuja presença seja inferior a 75% das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação distribuída tem um peso de 50% na nota final e englobará a apresentação de um artigo científico e a elaboração de um projeto sobre um tema no âmbito da UC. As componentes da avaliação distribuída não são susceptíveis de melhoria.

O exame final tem um peso de 50% na nota final e abrangerá a totalidade dos conhecimentos ministrados nas aulas teóricas e laboratoriais. Apenas obterão aprovação os estudantes com uma nota igual ou superior a 9 valores no exame teórico escrito.

Aquando aprovação no exame final, a classificação final do estudante será obtida através da ponderação da nota obtida no exame final e na avaliação distribuida.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Conforme as normas de avaliação da FFUP.

Melhoria de classificação

O estudante pode requerer melhoria de classificação de acordo com as normas de avaliação da FFUP. Esta melhoria aplica-se exclusivamente ao exame escrito final. A classificação final do aluno será obtida através da ponderação da nota mais alta obtida no exame teórico e na avaliação laboratorial.

Observações

Alterações decorrentes do Plano de Contingência Covid-19:

- Apesar das alterações impostas aos "Métodos de Ensino e Atividades de Aprendizagem", o programa da UC foi lecionado na sua totalidade com os ajustes abaixo indicados:

• As aulas teóricas a partir do sumário nº 5 passaram a ocorrer à distância, pela disponibilização de aulas gravadas no Panopto e vídeos didáticos, em conformidade com o indicado em cada sumário, e através da realização de sessões de videoconferência ZOOM.  
• As aulas laboratoriais a partir do sumário nº 6 passaram a ocorrer à distância, pela disponibilização de vídeos didáticos e através de sessões de videoconferência ZOOM.  

- Avaliação da UC decorreu com os elementos de avaliação previstos e com igual fórmula de cálculo da classificação final:

• Os trabalhos realizados pelos estudantes (artigo científico e de pesquisa bibliográfica) foi apresentado e discutido videoconferência ZOOM.
• A avaliação final da UC (época normal e recurso) realizou-se através da plataforma Moodle à distância (videoconferência ZOOM).