Desenvolvimento de impelidores indutores de gás para produção de riboflavina por Bacillus subtilis em frasco de erlenmeyer

A riboflavina (vitamina B2) é um micronutriente essencial para a manutenção do metabolismo fisiológico humano, atuando de forma determinante no processamento metabólico de carboidratos e aminoácidos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver dispositivos de agitação mecânica, conhecidos como impelidores indutores de gás, projetados para promover a indução, dispersão e distribuição homogênea de uma fase gasosa em um meio líquido em frascos de Erlenmeyer, aplicados à realização de testes com Bacillus subtilis, um microrganismo reconhecido por seu potencial biotecnológico, a fim de promover a produção de riboflavina. Adicionalmente, realizou- se a comparação entre dois métodos de vedação do sistema de cultivo, utilizando tampões de silicone e de algodão. Os impelidores foram projetados no software Autodesk® AutoCAD, produzidos por impressão 3D e, posteriormente, acoplados a vidrarias do tipo Erlenmeyer. Os resultados indicaram que reduções nos parâmetros geométricos das pás, especificamente altura e base (mm), exerceram influência positiva na produção de riboflavina. No que se refere à vedação do sistema, o tampão de algodão apresentou desempenho superior ao de silicone, demonstrando maior eficiência nas condições experimentais avaliadas.

Resumo (inglês)

Riboflavin (vitamin B2) is an essential micronutrient for the maintenance of human physiological metabolism, playing a key role in the metabolic processing of carbohydrates and amino acids. The objective of this study was to develop mechanical agitation devices, known as gas-inducing impellers, designed to promote the induction, dispersion, and homogeneous distribution of a gaseous phase in a liquid medium within Erlenmeyer flasks. These devices were applied in experiments involving Bacillus subtilis, a microorganism recognized for its biotechnological potential, aiming to enhance riboflavin production. Additionally, a comparison was conducted between two cultivation system sealing methods, using silicone and cotton stoppers. The impellers were designed using Autodesk® AutoCAD software, manufactured by 3D printing, and subsequently coupled to Erlenmeyer flasks. The results indicated that reductions in the geometric parameters of the blades, specifically height and base (mm), positively influenced riboflavin production. Regarding the sealing system, the cotton stopper showed superior performance compared to the silicone stopper, demonstrating greater efficiency under the experimental conditions.

Palavras-chave

Indutor de gás Impelidor Riboflavina Tamponamento Biotecnologia Tecnologia de bioprocesso Massa Transferência

Idioma

Português

Citação

OLIVEIRA, Nayla Lima. Desenvolvimento de impelidores indutores de gás para a produção de riboflavina por Bacillus subtilis em frascos de Erlenmeyer. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Araraquara, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Araraquara, 2026.