DICIONÁRIO DE
BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL E BIOPROCESSOS Editores Adalberto Pessoa Jr. Aldo Tonso Débora de Oliveira Maria Alice Zarur Coelho Rosana Goldbeck
DICIONÁRIO DE
BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL E BIOPROCESSOS
DICIONÁRIO DE
BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL E BIOPROCESSOS Editores Adalberto Pessoa Jr. Aldo Tonso Débora de Oliveira Maria Alice Zarur Coelho Rosana Goldbeck
Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos © 2026 Adalberto Pessoa Jr., Aldo Tonso, Débora de Oliveira, Maria Alice Zarur Coelho, Rosana Goldbeck (editores) Editora Edgard Blücher Ltda. Publisher Edgard Blücher Editor Eduardo Blücher Coordenação editorial Rafael Fulanetti Coordenação de produção Ana Cristina Garcia Revisão de texto Lígia Alves Diagramação Juliana Midori Horie Ilustrações e capa Maiara Callegaro Velho
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Heytor Diniz Teixeira, CRB-8/10570 Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 4 o andar 04531-934 – São Paulo – SP – Brasil Tel.: 55 11 3078-5366 contato@blucher.com.br www.blucher.com.br
Segundo o Novo Acordo Ortográfico, conforme 6. ed. do Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa, Academia Brasileira de Letras, julho de 2021.
É proibida a reprodução total ou parcial por quaisquer meios sem autorização escrita da editora. Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blücher Ltda.
Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos / editores Adalberto Pessoa Jr. [et al.]. – São Paulo : Blucher, 2026. 232 p. : il. Bibliografia. ISBN 978-85-212-3361-9 (impresso) ISBN 978-85-212-3360-2 (ePUB) ISBN 978-85-212-3358-9 (PDF) 1. Biotecnologia industrial – Dicionários. 2. Bioprocessos – Dicionários. I. Pessoa Junior, Adalberto. II. Tonso, Aldo. III. Oliveira, Débora de. IV. Coelho, Maria Alice Zarur. V. Goldbeck, Rosana. VI. Título. CDU 60(038) Índice para catálogo sistemático: 1. Biotecnologia industrial : Dicionários 60(038)
Este livro é dedicado ao Prof. Willibaldo Schmidell Netto, um dos fundadores da Engenharia de Bioprocessos e importante nome na consolidação da Biotecnologia Industrial no Brasil. Nascido na capital paulista, formou-se em Engenharia Química na Universidade de São Paulo em 1966, onde militou como professor por 31 anos, formando mestres e doutores que nuclearam grupos de Engenharia de Bioprocessos em todo o país. Willi gerou muitas publicações científicas e coordenou importantes projetos de pesquisa, além de ter colaborado muito no desenvolvimento do Agrupamento de Biotecnologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Aposentado pela USP em 1998, mudou-se com a família para Florianópolis em 2002 e atuou no Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Santa Catarina, colaborando na consolidação da área de Engenharia de Bioprocessos em um dos melhores cursos de graduação e pós-graduação do país.
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Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos
A comunidade científica brasileira se despediu do Prof. Dr. Willibaldo Schmidell Netto em outubro de 2025. Willi foi um dos profissionais que mais influenciaram a Engenharia de Bioprocessos no Brasil no século XX e no início do século XXI. Receba nossa gentil homenagem!
Sumário
Apresentação.........................................................................................................................
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Termos e definições..............................................................................................................
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Abreviaturas e símbolos...................................................................................................... 201 Considerações finais............................................................................................................ 223 Referências fundamentais................................................................................................. 227 Sobre os Editores................................................................................................................... 229 Autores...................................................................................................................................... 231
Apresentação
O Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos tem como objetivo constituir-se como referência qualificada, abrangente e confiável para estudantes, docentes, pesquisadores e profissionais que atuam nas áreas de biotecnologia industrial e bioprocessos no Brasil. A obra responde a uma demanda concreta e crescente ao reunir, organizar e sistematizar termos técnicos, nomenclaturas, abreviaturas e símbolos frequentemente utilizados, mas nem sempre de forma uniforme ou consensual. Seu propósito central é contribuir de forma efetiva para a padronização da linguagem técnica, fortalecendo a precisão conceitual, a clareza terminológica e a consistência na comunicação científica, acadêmica e tecnológica. Ao fazê-lo, o livro promove maior eficiência na produção, interpretação e disseminação do conhecimento, reduzindo ambiguidades e facilitando o diálogo entre diferentes subáreas, instituições e atores do setor. Trata-se, portanto, de uma obra necessária e estratégica para o desenvolvimento da biotecnologia e dos bioprocessos no país, ao apoiar a formação qualificada de recursos humanos, a qualificação de publicações
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Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos
científicas e técnicas e a contribuição para a consolidação de práticas alinhadas aos padrões nacionais e internacionais de excelência. A proposta de elaboração deste livro surgiu durante o I Congresso Brasileiro de Biotecnologia Industrial (I Cobbind), realizado em Florianópolis em 2024, quando as Comissões Organizadora e Científica identificaram a necessidade de harmonizar conceitos, termos, abreviaturas e símbolos utilizados pelos diferentes atores da área. A diversidade de formações e de campos de atuação – que vai da Biologia à Engenharia – torna a existência de uma linguagem comum não apenas desejável, mas essencial para o avanço do conhecimento e da inovação. Este livro busca, portanto, unificar e padronizar os principais conceitos empregados em biotecnologia e bioprocessos, estabelecendo uma base de consenso inicial para a comunidade. Trata-se de um manual de referência, um glossário técnico que apresenta definições concisas, sem recorrer a equações nem a explicações extensas. Sempre que pertinente, são indicadas referências que utilizam as respectivas nomenclaturas, permitindo ao leitor aprofundar-se em outras fontes e perspectivas. Inspirados pela definição da Prof.ª Angela Moraes (FEQ/Unicamp) e considerando o caráter dinâmico e em constante evolução da biotecnologia e dos bioprocessos, esta obra é caracterizada como de “fronteira móvel”, não pretendendo ser definitiva, mas dinâmica e continuamente atualizada. Sua concepção traduz um trabalho aberto e permanentemente atualizável. Novos termos, revisões conceituais e adequações terminológicas poderão ser incorporados ao longo do tempo, acompanhando os avanços científicos, tecnológicos e regulatórios da área. Dessa forma, o livro se propõe não apenas como um repositório de definições, mas também como um instrumento vivo de construção coletiva do conhecimento, alinhado às demandas contemporâneas e futuras do setor. A cada nova edição do Congresso Brasileiro de Biotecnologia Industrial (Cobbind), seu conteúdo poderá ser revisto, ampliado ou ajustado, refletindo o estado da arte do conhecimento. Para garantir uniformidade e objetividade, cada verbete contém um número máximo de caracteres, critério definido pelo comitê editorial para evitar assimetrias excessivas entre as definições. A obra conta com
Termos e definições
A Absorbância Medida de quanto uma substância absorve luz em uma determinada faixa de comprimento de onda. No contexto da espectrofotometria, a absorbância é usada para determinar a concentração de compostos em solução, já que, de acordo com a Lei de Lambert-Beer, a absorbância é diretamente proporcional à concentração e ao caminho óptico da luz através da amostra, numa faixa linear cujo limite deve ser determinado. Absorção – fenômeno de volume Ocorre em todo o interior de determinado material e não apenas na superfície – em que átomos, moléculas ou íons se introduzem em outra fase e se fixam. O processo pode se dar pela fixação de um gás por um sólido ou um líquido, ou a fixação de um líquido por um sólido. Na absorção, o material absorvido penetra no corpo da substância. Um exemplo é o oxigênio dissolvendo-se na água para formar uma solução aquosa de O₂. Ácido 5-fluorótico Derivado fluorado do ácido orótico, precursor da pirimidina. É usado na área da genética de fungos para selecionar a ausência do gene URA3, que codifica a enzima para a descarboxilação do ácido 5-fluorótico em 5-fluorouracil, um metabólito tóxico.
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Termos e definições
pimento e ajuda a manter uma velocidade de filtração adequada, especialmente em soluções contendo partículas muito finas ou viscosas. Auxilia na criação de uma camada porosa sobre o meio filtrante, mantém a permeabilidade do filtro e melhora a estrutura da torta de filtração (o resíduo sólido retido no filtro), tornando-o mais fácil de manusear e remover. Há vários tipos de auxiliares de filtração, como: terra diatomácea (diatomita); perlita; celulose; sílica coloidal e carvão ativado. Auxiliares de centrifugação Também chamados de auxiliares de clarificação, são substâncias adicionadas ao meio biológico para melhorar a eficiência da separação de sólidos e líquidos durante a centrifugação, especialmente de cultivos microbianos, cultivos de células animais ou extração de biomoléculas. Ajudam a aumentar a sedimentação de células ou partículas finas, melhorar a clarificação do sobrenadante, reduzir o tempo e a energia necessários para a separação e evitar perdas durante o processo. Azocaseína Substrato comumente utilizado em ensaios para medir a atividade de enzimas proteolíticas. É uma forma modificada de caseína à qual foi ligado um grupo azo que lhe confere uma cor característica (geralmente laranja ou amarelo). Quando enzimas proteolíticas atuam sobre a azocaseína, elas hidrolisam as ligações peptídicas, liberando fragmentos solúveis que podem ser detectados pela alteração na absorção de luz no espectrofotômetro. Essa mudança de cor permite quantificar a atividade enzimática.
B
Bacillus thuringiensis (Bt) Microrganismo de ocorrência natural que produz uma toxina proteica que mata insetos, porém é inofensiva para peixes, aves ou mamíferos. Formulações à base de Bt são empregadas como biopesticidas, em controle biológico. No caso do milho, por exemplo, o Bt vive em simbiose no talo, conferindo à planta resistência contra a broca do milho. A transferência do gene codificador da toxina para plantas de interesse comercial (tomate, algodão, batata e milho), gerando plantas transgênicas, tem sido importante na área da biotecnologia agrícola para o combate a pragas.
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Termos e definições
Bis-acrilamida A bis-acrilamida (C₃H₅N₃O₂) é um composto químico usado como agente de polimerização. Sólido branco e solúvel em água e solventes orgânicos, reage e polimeriza sob calor ou condições específicas. Combinada com acrilamida, forma poliacrilamida, usada em eletroforese para separar proteínas e ácidos nucleicos. Considerada potencialmente carcinogênica, exige manuseio cuidadoso e equipamentos de proteção. Bomba de vácuo (ou bomba de pressão reduzida) Equipamento usado para remover gases ou vapores de uma câmara ou sistema, criando um ambiente de vácuo parcial ou total. É amplamente utilizada em laboratórios, indústrias e aplicações científicas para processos que requerem pressão reduzida, como destilação, secagem, revestimento e análises científicas. Bomba peristáltica Equipamento para deslocamento positivo de líquido que utiliza o princípio de compressão sequencial de um tuboflexível para mover fluidos. O fluido é transportado dentro do tubo sem entrar em contato direto com os componentes mecânicos da bomba, garantindo a esterilidade, integridade e pureza do líquido bombeado. Bromelina Enzima cisteíno protease obtida do abacaxi (Ananas comosus) com ponto isoelétrico 9,6, sendo ativa em pH entre 5,0 e 8,0 e temperatura entre 45 °C e 60 °C. Hidrolisa preferencialmente ligações amidas formadas por Lys-Arg e Tyr-Phe. Usada na tenderização da carne e como auxiliar digestivo. Butanol Tipo de álcool que pode ser usado como biocombustível, semelhante ao etanol, mas com densidade energética maior, o que o torna mais eficiente. É também conhecido como álcool butílico, 1-butanol ou n-butanol. Pode ser produzido a partir de matérias-primas vegetais e utilizado como combustível alternativo em motores de combustão interna.
C
Cabine, câmara ou capela de fluxo laminar Equipamento projetado para proteger amostras e produtos sensíveis à contaminação microbiológica em ambientes laboratoriais. Funciona criando uma zona estéril por meio do controle rigoroso do fluxo de ar filtrado, que barra a en-
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Termos e definições
ganismos são capazes de produzir enzimas, compostos bioquímicos e de degradar materiais orgânicos. Fazem parte desse grupo os fungos filamentosos e as leveduras. Fungos endofíticos Organismos capazes de sobreviver no interior dos tecidos de plantas sem causar quaisquer sintomas ou danos aparentes ao hospedeiro. Fungos filamentosos Organismos eucarióticos pertencentes ao reino Fungi, comuns em ambientes como solo, alimentos e superfícies úmidas. São caracterizados por uma estrutura multicelular composta por filamentos longos e ramificados, denominados hifas. O conjunto dessas hifas forma o micélio, que é a estrutura vegetativa do fungo. Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) Associações simbióticas mutualistas entre fungos e raízes de plantas, que melhoram a absorção de nutrientes, especialmente o fósforo e micronutrientes, pelo solo. Essa parceria, a mais comum entre as simbioses vegetais, é crucial para o crescimento das plantas, a resistência a estresses como a seca e a estruturação do solo, tendo um papel importante na colonização da Terra pelas plantas. Fusão celular Ocorre entre células da mesma espécie desprovidas de parede celular e colocadas em um meio apropriado de fusão e crescimento. Exemplos são a fusão de células musculares e a fusão de protoplastos (células em que a parede celular foi digerida).
G
Gel não redutor Malha usada em eletroforese que permite a avaliação de proteínas. Pode ser desnaturante (contém agentes que rompem as interações fracas nas moléculas) ou nativo (sem agente desnaturante). A denominação não redutor significa que a análise da massa molecular manterá as ligações dissulfeto intramolecular (resultando em mobilidade eletroforética mais rápida por compactar a estrutura) ou intermolecular (mobilidade eletroforética diminuída, pois mostrará dímeros ligados por essa ligação covalent).
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Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos
I Imobilização de enzimas Procedimento em que a enzima é ligada a um material inerte e geralmente insolúvel ou confinada em uma região definida do espaço com o propósito de recuperar, reutilizar e/ou aumentar a eficiência do biocatalisador. Imobilização de enzimas (efeito de partição) Os eventuais grupos químicos ionizados presentes no suporte podem gerar um campo eletrostático no entorno da enzima, o qual promove a distribuição desigual de íons (hidrônio, cloreto, fosfato, entre outros) e de substrato (sobretudo se for ionizável nas condições de reação) entre o microambiente e o seio da solução. Imobilização de enzimas (efeitos da circunvizinhança) Esses efeitos resultam do fato de a enzima imobilizada estar confinada em um ambiente no qual as características do suporte (de natureza física e química) interferem na distribuição do substrato, produto e cofatores entre a região vizinha à enzima imobilizada (microambiente) e o seio da solução. Esses efeitos podem se refletir nos valores das constantes cinéticas (kM e Vmax) da enzima imobilizada. Imobilização de enzimas por adsorção Tipo de imobilização por ligação química em que a enzima e o suporte são unidos através de ligações químicas fracas. Imobilização de enzimas por ligação covalente Tipo de imobilização por ligação química em que a enzima e o suporte são unidos através de ligações covalentes. A sulfidrila da cisteína, a hidroxila da tirosina e as hidroxilas da serina e da treonina são exemplos de grupos químicos da estrutura primária da enzima que participam da ligação. Imobilização de enzimas por ligação em suportes Tipo de imobilização em que a enzima é ligada ao suporte através de ligações químicas, resultando um biocatalisador insolúvel. Imobilização de enzimas por ligações cruzadas Tipo de imobilização em que as moléculas de enzima são covalentemente ligadas umas às outras por meio de reagentes bifuncionais (glutaraldeído, hexametileno diisocianato e diazo benzidina, por exemplo).
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Termos e definições
organismo ou molécula de interesse. O objetivo é gerar diversidade genética para selecionar ou identificar variantes com características desejadas, como maior eficiência enzimática, resistência a condições adversas ou outras propriedades específicas. As mutações ocorrem de forma não direcionada, em regiões específicas ou em todo o genoma ou sequência-alvo, e resultam em substituições, deleções ou inserções de bases no DNA. Permite a geração de uma ampla variedade de variantes genéticas, essencial em estudos de evolução dirigida ou seleção.
N
Nanobiotecnologia É um termo criado a partir da junção de nanotecnologia e biotecnologia, que inclui aplicações da nanotecnologia em biologia e processos biotecnológicos (p. ex., nanoencapsulação de moléculas para uso terapêutico) quanto à nanotecnologia baseada na biologia (p. ex., nanoestruturas de DNA, nanopartículas virus-like). Nanofiltração Processo de separação por membranas que retém solutos na faixa de 1 a 10 nm dispersos. Vide também Microfiltração, Ultrafiltração e Osmose reversa ou inversa. Esse e os demais processos citados normalmente operam no modo de filtração de fluxo tangencial. Nanomateriais Materiais que têm pelo menos uma dimensão em escala nanométrica (1-100 nm). Nanopartículas Estruturas com dimensões na escala nanométrica, utilizadas em diversas aplicações nos campos da bioengenharia, biotecnologia, biomedicina etc. Nanopartículas lipídicas (Lipid Nanoparticles) Nanoestruturas formadas por lipídios (fosfolipídios), frequentemente utilizadas para encapsular e entregar ácidos nucleicos e fármacos. Nanopartículas magnéticas (Magnetic Nanoparticles – MNPs) Nanoestruturas que apresentam propriedades magnéticas, frequentemente utilizadas em aplicações de separação e entrega de veiculação de fármacos. Nanotecnologia Área tecnológica na qual são manipulados materiais com dimensões da ordem de 1 bilionésimo do metro (1 nanômetro).
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Termos e definições
O Oligomerização de proteínas Processo em que duas ou mais cadeias polipeptídicas se agrupam e se ajustam para formar a estrutura quaternária das proteínas. Oligossacarídeos Açúcares formados pela união de dois a nove monossacarídeos ligados entre si por ligações glicosídicas. Muitos deles se destacam por ter efeito prebiótico no organismo. Operação unitária Procedimento de caráter físico, químico ou físico-químico para a obtenção de um produto com características finais adequadas para a comercialização. As operações unitárias se classificam em função do fenômeno de transporte envolvido, que pode ser transferência de movimento, calor ou massa. Organismo geneticamente modificado (OGM) Organismo, com exceção de seres humanos, no qual o material genético foi alterado de uma forma que não ocorre naturalmente por acasalamento e/ou recombinação natural. Organismos eucariotos Seres cujas células têm um núcleo definido, no qual o DNA está confinado. Organismos procariotos Seres (arqueas e bactérias) cujas células são desprovidas de núcleo. Osmose Processo de transporte passivo de água através de uma membrana semipermeável, que ocorre de uma região de menor concentração de soluto para uma de maior concentração. Esse processo é importante para as células em geral, porque ajuda a regular o fluxo de água para dentro e para fora delas. Para as plantas é fundamental no processo de respiração através dos estômatos das folhas, cuja abertura e fechamento dependem do movimento da água por osmose entre o interior e o exterior das células estomáticas. Osmose reversa ou inversa Processo de separação por membranas que retém solutos geralmente com tamanho maior que 1 nm. Idealmente, a membrana é capaz de reter até mesmo íons, permitindo a
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Termos e definições
P Pancreatina Macerado de pâncreas animal, geralmente de bovinos e suínos, rico em atividade amilolítica, lipolítica e proteolítica. Atua em pH entre 7,0 e 9,0 e temperatura entre 40 ºC e 60 ºC. É um preparado enzimático de especificidade ampla em relação ao substrato. Panificação Processo biotecnológico em que sal, farinha, água e fermento são misturados com enzimas (alfa e beta-amilases, proteases, lipases, hemicelulases, asparaginase, entre outras) e outros coadjuvantes (lecitina, mono e diglicerídeos, polisorbato 60, entre outros). A mistura é deixada em repouso a 30 ºC por 30 a 180 minutos a depender do tipo de pão. Findo esse período, a massa é introduzida no forno, resultando na formação do miolo e da crosta. Além da grande variedade de pães, são produtos da panificação bolos, muffins, biscoitos etc. Papaína Protease sulfidrílica obtida do látex do mamão (Carica papaya). Hidrolisa ligações amida formadas pelos aminoácidos Asn-Glu, Glu-Ala, Leu-Val e Phe-Tyr. Tem pI = 8,8 e atividade ótima em pH entre 5,0 e 8,0 e temperatura entre 55 oC e 90 oC. Devido ao grupo -SH presente no sítio ativo, é sensível a agentes oxidantes e à exposição ao ar. A papaína é usada na tenderização de carnes, na clarificação da cerveja, na produção de hidrolisados com alto GH, na obtenção de plasteína e na solubilização da proteína de peixe não comestível ou de retalhos da indústria pesqueira. Para análise (P.A.) Termo usado para designar reagentes com alto grau de pureza e confiabilidade, de modo a não interferirem nos resultados das análises quali e quantitativas nas quais serão usados. Parede celular Estrutura lipopolissacarídica que envolve externamente a membrana celular. Tem por função proteger a célula contra variação brusca das condições nas quais a célula se encontra. Além disso, pode conter grupos químicos específicos que conferem imunogenicidade à célula. Diferenças na proporção polissacarídeo/ lipídio permitem dividir as bactérias em dois grandes grupos, a saber, Gram (+) e Gram (–).
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abordagem é usada para processar grandes volumes de amostras e obter um enriquecimento inicial do produto-alvo, preparando-o para etapas subsequentes de purificação mais refinadas (alta resolução). Purificação (downstream) Conjunto de processos e técnicas utilizados para isolar e obter biomoléculas de interesse (como proteínas, enzimas, DNA, RNA ou compostos bioativos) a partir de uma mistura complexa, como extratos celulares, fluidos biológicos ou culturas microbianas. O objetivo é obter essas biomoléculas na forma mais pura possível, livre de contaminantes, para aplicações em pesquisa, diagnóstico, terapias ou produção industrial.
Q
Quality by Design (QbD) ou Qualidade por Design Abordagem sistemática para o desenvolvimento de produtos e processos, baseada em uma compreensão profunda dos fatores que influenciam a qualidade do produto final. O conceito é amplamente utilizado nas indústrias farmacêutica, biotecnológica e de dispositivos médicos para garantir que a qualidade seja construída no produto desde o início, em vez de ser testada e garantida apenas no final do processo. Recorre ao uso de dados científicos e análises de risco para entender como os insumos e os parâmetros do processo impactam o produto final. Utilizado para promover a identificação e gerenciamento proativo de riscos associados ao processo e produto. Queijo Produto biotecnológico obtido por meio da coagulação da k-caseína do leite com proteases (quimosina, pepsina ou quimosina) na presença de íons cálcio. Antes da coagulação são adicionadas bactérias lácteas, lipase e lisozima, componentes que irão influir no aroma e no sabor do produto final. Quimioautotrófico Microrganismos (principalmente bactérias e arqueias) que produzem seu próprio alimento a partir de CO₂, usando energia obtida de reações químicas com substâncias inorgânicas (como amônia, nitrito, enxofre, ferro ou hidrogênio), e não da luz do sol. Quimio-heterotrófico Organismos que usam compostos orgânicos como fonte de energia e de carbono. Exemplos: animais, fungos e mui-
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Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos
R Rafinase Enzima que hidrolisa a rafinose em galactose, também chamada de melibiase e alfa-galactosidase. É usada na produção do açúcar a partir da beterraba, processo muito usado na Europa. A unidade rafinásica é definida como a quantidade de enzima que libera 1 micrograma de galactose nas condições de ensaio. Ramnogalacturonase Enzima encontrada, por exemplo, na espécie Aspergillus aculeatus que hidrolisa substâncias pécticas com baixo grau de esterificação. Tem como característica hidrolisar as ligações glicosídicas entre a ramnose e o ácido galacturônico nos pontos de ramificação do polímero. Ramnolipídios Biossurfactantes (tensoativos de origem biológica) de interesse comercial produzidos principalmente por bactérias do gênero Pseudomonas. É um glicolipídio constituído por duas moléculas de 3-hidroxialcanoatos ligadas a uma (monorramnolipídío) ou duas (dirramnolipídios) moléculas de ramnose. Destacam-se por reduzir a tensão superficial da água e emulsionar óleos e gorduras. Reação de Maillard Reação entre aminoácidos ou proteínas com carboidratos redutores (glicose, maltose etc.), que ocorre na presença de calor. Em panificação, o calor é essencial para essa reação, sendo responsável pela formação do sabor e da cor da crosta do pão. Reação em Cadeia da Polimerase (Polymerase Chain Reaction) Técnica laboratorial usada para amplificar (ou copiar em grande quantidade) segmentos específicos de DNA. Essa técnica permite gerar milhões de cópias de um fragmento de DNA em um curto período, tornando possível estudar esse material genético de forma mais detalhada. Reator com membrana Vide Biorreator com membrana. Reator enzimático Tipo de biorreator projetado para realizar reações químicas catalisadas por enzimas, em condições controladas de temperatura, pH, agitação e fluxo. Pode usar enzimas livres (solúveis) ou
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Termos e definições
Rubisco (ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase oxigenasse) Enzima contendo cobre, envolvida na primeira etapa da fixação de carbono. Trata-se da principal enzima vegetal responsável pela catálise da fotossíntese, sendo considerada a proteína mais abundante do planeta. Está presente em todas as folhas verdes, contribuindo para o desenvolvimento das plantas.
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Sacarificação Etapa subsequente à liquefação/dextrinização, na qual o amido é convertido em açúcares fermentescíveis. O processo pode ser realizado por meio de ácidos ou enzimas, como glicoamilase, alfa-amilase fúngica e pululanase, resultando no xarope de glicose. As enzimas podem atuar separadamente ou em conjunto, dependendo das características do xarope desejado. O termo também se aplica à hidrólise da celulose em glicose, por meio de enzimas celulolíticas, um processo essencial para as tecnologias de segunda geração na produção de biocombustíveis e outros produtos renováveis. Salting-in Fenômeno de aumento de solubilidade de biomoléculas, principalmente proteínas, em água, causado pelo aumento de força iônica promovido por alguns sais. Investigações recentes sugeriram que o fenômeno pode ser resultado da ligação direta de íons para aumentar a carga líquida da proteína. Acredita-se que cátions fortemente hidratados interajam com a superfície polar da proteína, particularmente o grupo amida, e aumentem a solubilidade. Salting-out Fenômeno de diminuição de solubilidade de biomoléculas, principalmente proteínas, em água, causado pelo aumento de força iônica promovido por alguns sais. Processo utilizado na biotecnologia e na química para precipitar biomoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos e enzimas, a partir de uma solução aquosa, após a adição de alguns sais em alta concentração, como o sulfato de amônio. Sanitização Processo que visa reduzir o número de microrganismos em superfícies, equipamentos e ambientes, de forma a garantir a biossegurança e a segurança das pessoas. A sanitização é um passo além da limpeza, pois não apenas remove, mas também mata uma quantidade
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Suporte não poroso Material sólido particulado que possibilita a distribuição das moléculas de enzima somente na superfície das partículas. Suporte poroso Material sólido particulado, de alta porosidade, que permite às moléculas de enzima se distribuírem, tanto na superfície quanto no interior das partículas. Surfactina Tipo de biossurfactante produzido por bactérias do gênero Bacillus. É um lipopeptídeo composto por ácido graxo e aminoácidos. Sustentabilidade Desenvolvimento e aplicação de processos biotecnológicos que promovam o uso eficiente dos recursos naturais, minimizando impactos ambientais e que contribuam para a economia circular e a bioeconomia.
T
Tamanho de poro Característica crítica que define a capacidade da membrana de filtrar partículas, moléculas ou íons com base no tamanho. Determina quais solutos ou partículas podem passar através da membrana e quais serão retidos, sendo essencial para aplicações em filtração, purificação e separação em biotecnologia, indústria química, farmacêutica e tratamento de água. Tamanho dos cristais Dimensão das partículas sólidas formadas durante um processo de cristalização. Essa característica é crucial em diversas áreas, como biotecnologia, farmacêutica, química e indústria alimentícia, pois influencia diretamente a eficiência, qualidade do produto final, propriedades funcionais e processamento. Como exemplo prático, tem-se a cristalização de proteínas. Tamisação (ou peneiração) Operação unitária usada para separar sólidos com diâmetros de partículas diferentes. Utiliza-se o tamisador, dispositivo constituído por vários pratos sobrepostos com fundos ocluídos por malhas perfuradas e dispostos uns sobre os outros. As aberturas das malhas dos pratos diminuem no sentido de cima para baixo. Tamisador Equipamento utilizado para realizar a peneiração ou classificação granulométrica de materiais sólidos em diferentes tamanhos de
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Turbidez Condição em que partículas, células ou microrganismos se encontram suspensos em uma solução, tornando-a turva. A intensidade da turbidez é medida por meio de técnicas fotométricas como a turbidimetria e a nefelometria. No caso de células microbianas em suspensão, a turbidez pode ser medida por intermédio da densidade óptica por espectrofotometria. Esse procedimento é muito usado para determinar a concentração de células em amostras obtidas durante um cultivo microbiano. Turbidimetria Método fotométrico usado para medir a turbidez de uma suspensão, quando se faz incidir uma radiação de comprimento de onda conhecido. É usada, por exemplo, para medir a turbidez de águas residuais, a concentração de microrganismos e na dosagem de hemoglobina-glicada.
U
Ultracentrífuga Equipamento projetado para separar componentes de uma mistura com base no princípio de sedimentação, em que partículas mais densas se movem mais rapidamente em direção ao fundo do tubo, enquanto as menos densas permanecem em suspensão, utilizando forças centrífugas extremamente altas (até centenas de milhares de vezes a gravidade terrestre) para acelerar a sedimentação dos componentes da mistura. É amplamente utilizado em laboratórios de biologia molecular, bioquímica e biofísica para separar moléculas, organelas, vírus, proteínas e ácidos nucleicos. Ultracentrifugação Operação unitária de separação sólido-líquido de uma solução para sedimentar partículas de diferentes tamanhos e densidades baseada na aplicação de forças centrífugas milhares de vezes superior à da gravidade. Ultrafiltração Processo de separação por membranas que retém solutos na faixa de 10 a 100 nm. Vide Microfiltração, Nanofiltração e Osmose reversa ou inversa. Ultrassom Ondas sonoras com frequências acima de 16 KHz. Pelo fato de ser uma onda mecânica, ela precisa de um meio material para se propagar (sólido, líquido ou gasoso). Quando utilizado com potência
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Termos e definições
Vinificação Processo de transformação da uva em vinho. Envolve várias etapas físicas, químicas e biológicas, como: colheita das uvas; desengace e esmagamento; fermentação alcoólica; maceração; prensagem, fermentação malolática (opcional); clarificação e filtragem; maturação; e engarrafamento. Vírions Aglomerados moleculares organizados, que contêm o genoma do vírus envolto por uma estrutura proteica. Representam a forma infecciosa dos vírus, quando entram em uma célula e tornam-se ativos, passando, então, a ser designados como vírus. Vírus São bioelementos acelulares caracterizados, geralmente, pelo tamanho pequeno, que consistem em um cerne de ácido nucleico (DNA ou RNA) circundado por uma camada proteica. Um envelope pode circundar essa camada. Não contêm enzimas capazes de produzir energia, são desprovidos de organelas (mitocôndrias, por exemplo), são parasitas intracelulares obrigatórios, além de serem incapazes de se multiplicar por divisão.
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Xarope Solução líquida, límpida e com viscosidade variada proveniente da hidrólise enzimática do amido. Na área farmacêutica, o xarope constitui a forma farmacêutica preparada pela dissolução de açúcares (p. ex., sacarose), à qual são adicionados fármacos. O xarope resultante do amido é usado como edulcorante em formulações alimentícias, como matéria-prima para obter mono e dissacarídeos (glicose, frutose, maltose, entre outros), e como meio de cultura para cultivos celulares. Xarope de açúcar invertido Obtido pela ação da invertase sobre a sacarose do melaço ou caldo de cana-de-açúcar. A solução aquosa de frutose e glicose recebe o nome de açúcar invertido porque desvia a luz plano polarizada para a esquerda, enquanto a de sacarose desvia a luz para a direita. O açúcar invertido apresenta índice de dulçor superior ao da sacarose. Esse xarope é usado como produto per se (adoçante, em confeitaria, na panificação e na indústria de sorvetes e bebidas como refrigerantes).
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Xilanases Enzimas que hidrolisam as ligações 1,4-β-D-xilosídicas de hemiceluloses (p. ex., xilana, arabinoxilana, xilobiose, entre outras). Têm muitas aplicações em bioprocessos, como na indústria de papel e celulose, biocombustíveis, e também em alimentos, como na panificação (p. ex., pães, biscoitos, bolos, entre outros), em sucos e em rações animais. Xiloglicana Hemicelulose encontrada na parede celular primária das células vegetais, constituída por uma cadeia linear de monômeros de glicose unidos por ligações osídicas β-1,4 e em que espaçadamente aparecem moléculas de xilose unidas à cadeia principal através de ligações osídicas α-1,6.
Z
Zeta Potential Vide Potencial zeta. Zimograma Técnica qualitativa ou semiqualitativa eletroforética baseada em SDS-PAGE que contém um substrato específico de uma enzima que é copolimerizado na matriz de poliacrilamida para a avaliação de atividade enzimática diretamente no gel de eletroforese. Zoorreator Animal transgênico capaz de produzir biomoléculas para uso em humanos, como a antitrombina (anticoagulante), o fator IX (proteína envolvida na coagulação do sangue, cuja falta causa a hemofilia), proteína láctea humana e o fator de estimulação de colônias de granulócitos (estimula a produção de leucócitos e recruta células-tronco da medula óssea; é essencial para pacientes imunodeficientes).
β-mercaptoetanol (BME) Composto químico com a fórmula molecular HS-CH₂CH₂OH. Trata-se de um líquido incolor, com odor característico de enxofre, amplamente utilizado sobretudo em experimentos com proteínas. É um agente redutor usado para reduzir as ligações de dissulfeto (S-S) entre as cadeias de cisteína em proteínas. Rompe a estrutura tridimensional das proteínas, deixando-as em sua forma linear ou desnaturada. No método de eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE), é adicionado às
Considerações finais
A elaboração deste Dicionário de biotecnologia industrial e bioprocessos representa um esforço coletivo dedicado à organização, sistematização e harmonização da linguagem utilizada em uma das áreas mais dinâmicas e estratégicas da ciência e da tecnologia contemporâneas. Ao reunir e definir os principais termos empregados pela comunidade de biotecnologia industrial e bioprocessos, esta obra busca contribuir para o fortalecimento de uma base comum de comunicação, promovendo maior precisão conceitual, clareza terminológica e uniformidade na disseminação do conhecimento. Os verbetes aqui apresentados refletem não apenas o estado atual do conhecimento na área, mas também a diversidade de perspectivas, experiências e especialidades que caracterizam a biotecnologia moderna. Sua construção resultou de um processo criterioso de discussão, revisão e consenso, envolvendo especialistas de diferentes regiões do país e distintas áreas de formação, reafirmando o caráter interdisciplinar que define o setor. Desde sua concepção, entretanto, este dicionário foi pensado como uma obra em permanente construção. A biotecnologia e os bioprocessos
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evoluem continuamente, impulsionados por avanços científicos, tecnológicos, regulatórios e industriais que introduzem novos conceitos, metodologias, produtos e aplicações. Como consequência, a própria linguagem utilizada para descrever esse universo também se transforma, exigindo atualização constante e revisão crítica de definições anteriormente estabelecidas. Nesse sentido, esta obra deve ser compreendida como uma referência dinâmica, aberta ao aprimoramento contínuo e à participação ativa da comunidade científica e tecnológica. Sua relevância dependerá da capacidade de incorporar novas contribuições, revisar conceitos consolidados e acompanhar as transformações que marcam a evolução do conhecimento. O compromisso assumido pelos editores e colaboradores é o de manter este trabalho vivo, atualizado e representativo das necessidades da área. Espera-se que este dicionário sirva de apoio ao ensino de graduação e pós-graduação, à formação de recursos humanos qualificados, à elaboração de projetos de pesquisa e inovação, à redação de artigos científicos, dissertações, teses, documentos técnicos e regulatórios, bem como à comunicação entre universidades, centros de pesquisa, empresas, órgãos governamentais e sociedade. Ao reduzir ambiguidades e promover maior uniformidade terminológica, a obra contribui para fortalecer a qualidade da produção científica e tecnológica nacional e ampliar a inserção internacional da biotecnologia brasileira. Mais do que um conjunto de definições, este trabalho representa uma iniciativa de integração e fortalecimento da comunidade dedicada à biotecnologia industrial e aos bioprocessos. Seu valor reside tanto no conteúdo aqui reunido quanto no processo colaborativo que possibilitou sua construção e que continuará orientando seu desenvolvimento nas futuras atualizações. Por fim, registramos nosso agradecimento a todos os autores, revisores, colaboradores e instituições que contribuíram para a concretização desta obra. O comprometimento de cada participante foi fundamental para transformar uma demanda identificada pela comunidade em um instrumento concreto de apoio ao ensino, à pesquisa, à inovação e ao desenvolvimento tecnológico.
Sobre os Editores
Adalberto Pessoa Jr. Professor Titular de Biotecnologia Farmacêutica na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP. Professor Visitante e orientador do doutorado no King’s College London (Inglaterra), na Università di Genova (Itália) e na Universidad de La Frontera (Chile). Bolsista de Produtividade 1A do CNPq. Pós-doutorado no MIT. Publicou 6 livros na área de biotecnologia. Formou dezenas de mestres e doutores no Brasil e no exterior. Foi Presidente da Sociedade Brasileira de Microbiologia e Editor-Chefe do Brazilian Journal of Microbiology. Aldo Tonso Professor Associado de Engenharia Química da Poli-USP, é graduado em Engenharia Química pela Poli-USP, onde obteve também os títulos de Mestre, Doutor e Livre-Docente. Durante o doutorado, realizou a etapa experimental nos Estados Unidos, na Bayer Corporation, atuando em cultivo de células animais em perfusão, e desenvolve pesquisas em Engenharia de Bioprocessos,
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com ênfase em cultivo de células de mamíferos e insetos, produção de L-asparaginase por Pichia pastoris e monitoramento de bioprocessos. Débora de Oliveira Professora Associada da UFSC, é Doutora em Engenharia Química pela UFRJ e pesquisadora na área de Biotecnologia Industrial e Bioprocessos. Bolsista de Produtividade do CNPq, integra o CA de Engenharia Química do CNPq e o corpo editorial do International Journal of Biological Macromolecules. Possui mais de 420 artigos publicados, 18 mil citações no Google Scholar e ampla experiência na formação de recursos humanos e coordenação de projetos nacionais e internacionais. Maria Alice Zarur Coelho Professora Titular da UFRJ, Pesquisadora do CNPq e Cientista do Nosso Estado pela Faperj. Doutorado em Engenharia Química pela UFRJ e pós-doutorado nas Universidades do Minho e de Aveiro e na Croda do Brasil. Atua na área de Engenharia Química, com ênfase em sistemas biológicos, bioprocessos catalisados por leveduras, biocatálise enzimática e valorização de resíduos agroindustriais, coordenando projetos junto a órgãos de fomento e a empresas, com ampla experiência na formação de recursos humanos. Rosana Goldbeck Professora Associada da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Unicamp, é graduada em Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal do Rio Grande (Furg), com Mestrado e Doutorado em Engenharia de Alimentos pela Unicamp. Realizou pós-doutorado no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Bolsista de Produtividade do CNPq. Vencedora do Prêmio 25 Mulheres na Ciência edição 2024. Possui experiência na área de Biotecnologia e Bioengenharia com ênfase em processos fermentativos e enzimáticos, produção de proteínas recombinantes, sacarificação e hidrólise enzimática, produção de bioprodutos de interesse industrial a partir da valorização e uso sustentável de resíduos agroindustriais.
DICIONÁRIO DE BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL E BIOPROCESSOS ENGENHARIA BIOQUÍMICA ■ PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS ■ METABOLISMO MICROBIANO ■ MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL ■ VERBETES EM BIOTECNOLOGIA
A presente obra tem como objetivo reunir, organizar e padronizar os principais termos, nomenclaturas, abreviaturas e símbolos utilizados em biotecnologia industrial e bioprocessos, oferecendo à comunidade científica, acadêmica e profissional uma referência confiável para consulta, ensino, pesquisa, inovação e comunicação técnica. Ao promover a harmonização da linguagem especializada e a construção de consensos terminológicos, o livro contribui para o fortalecimento da formação de recursos humanos, da produção científica e do desenvolvimento tecnológico do setor, consolidando-se como um instrumento colaborativo, dinâmico e continuamente atualizável para a comunidade brasileira de biotecnologia e bioprocessos. O que você vai encontrar: • Mais de 1.000 verbetes essenciais • Definições objetivas e padronizadas • Linguagem harmonizada para a comunidade científica e tecnológica • Abordagem interdisciplinar • Referência para ensino, pesquisa e inovação • Nomenclaturas, siglas e símbolos amplamente utilizados • Conteúdo alinhado às práticas nacionais e internacionais • Processo editorial colaborativo • Instrumento de consulta rápida e acessível
Saiba mais sobre o livro
“Mais do que um glossário, esta obra estabelece uma base comum para a comunicação científica e tecnológica em biotecnologia industrial e bioprocessos. Seu caráter abrangente, colaborativo e continuamente atualizável faz deste livro uma referência indispensável para todos aqueles que atuam na área.” Adalberto Pessoa Jr. Professor Titular de Biotecnologia Farmacêutica da FCF-USP