Engenharia Enzimática (Opção)

Engenharia Química e Bioquímica
5.5 ECTS; 3º Ano, 1º Semestre, 30,0 T + 30,0 P

Docente(s)
- Dina Maria Ribeiro Mateus

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
A unidade curricular tem como objetivos a aprendizagem e aquisição de competências nos domínios de: enzimologia, imobilização de biocatalisadores e transferência de massa aplicada a sistemas multifásicos com enzimas imobilizadas, cinética enzimática global; projeto e operação de reatores, ideais e não ideais, envolvendo biocatalisadores.
Depois de concluída a UC com sucessos o aluno deverá ter capacidade de:
(a) Escolher a enzima e a sua forma mais adequada para uma aplicação específica e, se for caso disso, escolher o método para a sua imobilização;
(b) Dimensionar o reator enzimático mais adequado para a produção de um dado bioproduto a nível industrial;
(c) Compreender a relevância da engenharia enzimática e as suas aplicações industriais, analíticas e em processos de tratamento de efluentes.

Programa
Aulas T
1. Introdução à engenharia enzimática. Estrutura e função, classificação e nomenclatura. Mecanismos envolvidos na catálise enzimática. Cinética das enzimas livres, reações com um substrato, reações com mais de um substrato, Inibição da atividade enzimática.
2. Engenharia de proteínas.
3. Imobilização de biocatalisadores. Métodos de imobilização. Cinética enzimática em sistemas multifásicos: efeitos da imobilização na cinética e propriedades das enzimas, efeitos conformacionais e estereoquímicos, de partição e de transferência de massa.
4. Biocatálise em meios não convencionais. Biocatálise em solventes orgânicos: Efeito do solvente orgânico na atividade e estabilidade enzimáticas.
5. Reatores enzimáticos multifásicos. Modelação de reatores enzimáticos ideais e não ideais, efeitos de transferência de massa, efeitos de mistura axial, desativação enzimática.
6. Casos de aplicação da engenharia enzimática: enzimas terapêuticas, aplicações farmacêuticas, alimentares, rações para animais, ambientais, entre outras.

Aulas TP e PL
Realização de exercícios de aplicação da matéria dada nas aulas teóricas.
Realização de trabalhos laboratoriais:
TP1 – Demonstração de métodos de imobilização
TP2 – Determinação de constantes cinéticas de enzimas livres e imobilizadas
TP3 – Operação de reatores enzimáticos

Metodologia de avaliação
Teste escrito em frequência ou nas épocas de exame (60%), apresentação e discussão de trabalhos de pesquisa bibliográfica (15%) e relatórios dos trabalhos laboratoriais (25%).
Classificação mínima de 10 valores em todas as componentes.

Bibliografia
- Mota, M. e LIma, N. (2003). Biotecnologia - Fundamentos e Aplicações. Lisboa: Lidel-Edições Técnicas
- Shuler, M. e Kargi, F. (2001). Bioprocess Engineering - Basic Concepts. London: Pearson Educatión
- Gama, M. e Aires Barros, M. e Cabral, J. (2003). Engenharia Enzimática. Lisboa: Lidel-Edições Técnicas
- Mateus, D. (0). Sebentas de Engenharia Enzimática. Acedido em 1 de fevereiro de 2018 em www. e-learning.ipt.pt

Método de interação
Aulas teóricas e expositivas, onde se descreve e exemplifica a aplicação dos princípios fundamentais. Aulas práticas/laboratoriais em que são realizados trabalhos laboratoriais e proposta a resolução de casos práticos.

Software utilizado nas aulas
Não aplicável