{"id":670,"date":"2026-05-04T17:04:41","date_gmt":"2026-05-04T20:04:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/?p=670"},"modified":"2026-05-18T10:59:47","modified_gmt":"2026-05-18T13:59:47","slug":"biorreator","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/2026\/05\/04\/biorreator\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 um biorreator?"},"content":{"rendered":"\n<p>Vamos imaginar uma f\u00e1brica capaz de produzir desde as vacinas que salvam milh\u00f5es de vidas at\u00e9 novos materiais que podem substituir o pl\u00e1stico poluente, tudo isso com oper\u00e1rios microsc\u00f3picos. Voc\u00ea j\u00e1 se perguntou onde esses microrganismos \u201ctrabalham\u201d? A resposta est\u00e1 em uma das ferramentas mais importantes da biotecnologia: os biorreatores. Hoje, vamos explorar como essas m\u00e1quinas funcionam e por que s\u00e3o essenciais para diversos projetos de pesquisa, como o projeto BEYOND do LEBIMO na Unicamp.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Afinal, o que s\u00e3o os biorreatores?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Um biorreator \u2014 tamb\u00e9m chamado de reator biol\u00f3gico \u2014 \u00e9 como uma \u201ccozinha de alta precis\u00e3o\u201d que utiliza microrganismos. Trata-se de um equipamento robusto, geralmente de formato cil\u00edndrico, no qual \u00e9 poss\u00edvel controlar rigorosamente o ambiente para que bact\u00e9rias, fungos ou c\u00e9lulas animais consigam viver e se multiplicar. \u00c9 nesse ambiente milimetricamente ajustado que essas c\u00e9lulas se transformam em verdadeiras \u201cf\u00e1bricas\u201d biol\u00f3gicas, produzindo vacinas, horm\u00f4nios, rem\u00e9dios, biofertilizantes, bebidas alco\u00f3licas, probi\u00f3ticos, etanol e diversos outros bioprodutos.<\/p>\n\n\n\n<p>Existem diversos tipos de biorreatores que variam em tamanho e complexidade. Alguns utilizados em laborat\u00f3rios podem ter capacidade de apenas 1 litro, enquanto outros, utilizados em grandes processos industriais, podem conter at\u00e9 15 mil litros. A principal fun\u00e7\u00e3o dos biorreatores \u00e9 otimizar um bioprocesso. Para isso, estes controlam as condi\u00e7\u00f5es em que as c\u00e9lulas ou microrganismos presentes ali se reproduzem e\/ou geram bioprodutos. Enquanto os biorreatores laboratoriais s\u00e3o utilizados para testes, experimentos, desenvolvimento de protocolos e m\u00e9todos, e otimiza\u00e7\u00e3o dos bioprocessos, os grandes biorreatores industriais s\u00e3o usados para escalonar a produ\u00e7\u00e3o dos bioprodutos.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>O desenvolvimento de biorreatores representou um grande avan\u00e7o para a biotecnologia em geral. As principais vantagens destes s\u00e3o a capacidade de automatizar e o monitoramento constante do bioprocesso utilizando softwares integrados. Tudo isso permite que as chances de contamina\u00e7\u00e3o (outro organismo crescer junto e competir por recursos ou alguma subst\u00e2ncia indesejada estar no meio) sejam bastante reduzidas, o que garante uma confian\u00e7a muito maior nos experimentos em laborat\u00f3rio e maior seguran\u00e7a na produ\u00e7\u00e3o industrial.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Que tipos de condi\u00e7\u00f5es um biorreator pode controlar?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Temperatura:<\/strong> um dos fatores mais importantes para o crescimento de seres vivos; cada microrganismo ou c\u00e9lula tem uma temperatura ideal para crescimento; por exemplo, c\u00e9lulas humanas crescem muito bem entre 36-37 graus enquanto fungos da Ant\u00e1rtida precisam de baixas temperaturas para conseguir crescer;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>pH:<\/strong> similar a temperatura, cada microrganismo possui um pH \u00f3timo para crescer; alguns preferem ambientes mais \u00e1cidos, outros mais b\u00e1sicos;&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li>Press\u00e3o: refere-se a press\u00e3o do ar dentro do reator, simulando a press\u00e3o da atmosfera;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Oxigena\u00e7\u00e3o:<\/strong> quantidade dispon\u00edvel de oxig\u00eanio; isso \u00e9 importante pois enquanto microrganismos anaer\u00f3bios n\u00e3o precisam de oxig\u00eanio para crescer (podendo at\u00e9 morrer na presen\u00e7a deste), aqueles que s\u00e3o aer\u00f3bios podem necessitar de diferentes quantidades de oxig\u00eanio;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Agita\u00e7\u00e3o:<\/strong> a velocidade em que o biorreator agita o l\u00edquido interno em que tudo est\u00e1, com o prop\u00f3sito de manter o mais homog\u00eaneo (isto \u00e9, misturado) poss\u00edvel; uma maior agita\u00e7\u00e3o pode impactar o crescimento e a forma dos microrganismos, enquanto uma agita\u00e7\u00e3o menor pode impedir que os nutrientes sejam misturados de forma homog\u00eanea;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Viscosidade:<\/strong> a depender da quantidade de microrganismos e subst\u00e2ncias secretadas, o l\u00edquido onde tudo est\u00e1 pode se tornar mais ou menos viscoso; isso \u00e9 importante pois uma maior viscosidade dificulta que os microrganismos e c\u00e9lulas entrem em contato com os nutrientes que precisam (como o oxig\u00eanio);<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Meio de cultura:<\/strong> o meio contendo todos os nutrientes (a\u00e7\u00facares, sais, lip\u00eddeos, amino\u00e1cidos) necess\u00e1rios para o crescimento das c\u00e9lulas, bact\u00e9rias, fungos e leveduras;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Tamanho do in\u00f3culo: <\/strong>quantidade inicial do microrganismo ou c\u00e9lula para come\u00e7ar o processo de crescimento destes; um in\u00f3culo muito pequeno pode demorar muito para crescer e chegar a uma quantidade boa para a produ\u00e7\u00e3o; um in\u00f3culo muito grande pode consumir recursos em excesso;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Aditivos:<\/strong> outras subst\u00e2ncias que podem ser necess\u00e1rias ao crescimento de esp\u00e9cies espec\u00edficas, ou que estejam sendo utilizadas para testar condi\u00e7\u00f5es de crescimento diferentes;<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>E quanto aos fungos filamentosos? Como eles crescem nos biorreatores?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Os microorganismos podem crescer em dois principais tipos de \u201cambientes\u201d: as famosas \u201cplacas de Petri\u201d &#8211; as plaquinhas de vidro que vemos em muitos filmes &#8211; e em biorreatores. No caso dos fungos filamentosos de que temos falado nas \u00faltimas semanas, a forma como crescem varia de um ambiente para outro. Quando utilizamos placas de Petri, eles crescem e cobrem toda a extens\u00e3o da placa, formando aquela apar\u00eancia de mofo que conhecemos.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-style-default\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"960\" height=\"644\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5.png\" alt=\"Placa de Petri com um meio de cultura amarelo e v\u00e1rios fungos bolores crescendo sobre ele, em diferentes tons de verde, marrom e branco.\" class=\"wp-image-677\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5.png 960w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5-300x201.png 300w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5-768x515.png 768w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5-500x335.png 500w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5-800x537.png 800w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-5-272x182.png 272w\" sizes=\"(max-width: 960px) 100vw, 960px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>J\u00e1 nos biorreatores, esses fungos podem formar uma estrutura chamada de <em>pellet<\/em>, uma \u201cbolinha\u201d, um aglomerado de c\u00e9lulas f\u00fangicas com alguns poucos mil\u00edmetros. Ainda assim, os fungos filamentosos podem se organizar de diversas outras formas: redes dispersas, aglomerados mais frouxos, os pr\u00f3prios <em>pellets <\/em>e misturas de todas essas formas; com cada uma dessas organiza\u00e7\u00f5es tendo vantagens e desvantagens. Apesar de o <em>pellet<\/em> n\u00e3o ser a \u00fanica forma como esses fungos podem se organizar dentro de um biorreator, nosso foco ser\u00e1 este, por ser o mais utilizado no projeto BEYOND do LEBIMO.<\/p>\n\n\n\n<p>Um dos motivos dessas diferen\u00e7as de organiza\u00e7\u00e3o celular, entre outros fatores, \u00e9 a movimenta\u00e7\u00e3o do meio de cultura promovida pelo biorreator, levando as c\u00e9lulas f\u00fangicas a se agregarem em formato esf\u00e9rico. Contudo, a velocidade e frequ\u00eancia da \u201cagita\u00e7\u00e3o\u201d n\u00e3o s\u00e3o as \u00fanicas condi\u00e7\u00f5es que influenciam a forma\u00e7\u00e3o e o tamanho de um <em>pellet<\/em>. Os outros fatores mencionados anteriormente tamb\u00e9m ter\u00e3o peso nessa forma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img decoding=\"async\" width=\"513\" height=\"782\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-6.png\" alt=\"Representa\u00e7\u00e3o esquem\u00e1tica da forma\u00e7\u00e3o de pellets ou hifas dispersas. Um in\u00f3culo de esporos (c\u00edrculos pretos) pode se dispersar ou coagular, o que depende da esp\u00e9cie f\u00fangica e das condi\u00e7\u00f5es de cultivo. Se dispersas, as hifas germinadas podem se aglomerar para formar pellets ou permanecer dispersas durante todo o cultivo.\" class=\"wp-image-678\" style=\"aspect-ratio:0.6560295733839544;width:470px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-6.png 513w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-6-197x300.png 197w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-6-500x762.png 500w\" sizes=\"(max-width: 513px) 100vw, 513px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>A estrutura de um <em>pellet <\/em>pode ser dividida em duas regi\u00f5es principais: zona interna e zona externa. A primeira \u00e9 o miolo do <em>pellet<\/em>, uma regi\u00e3o em que as hifas est\u00e3o densamente empacotadas, e onde h\u00e1 pouco ou nenhum oxig\u00eanio dispon\u00edvel para as c\u00e9lulas respirarem. A segunda \u00e9 a parte externa do <em>pellet<\/em>, formada principalmente pelas pontas das hifas dos fungos (ou \u201ccabelinhos\u201d destes), onde ocorrem tanto as trocas gasosas quanto a absor\u00e7\u00e3o de nutrientes e a secre\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas ou bioprodutos de interesse.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"386\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-1024x386.png\" alt=\"Imagens de microscopia \u00f3tica do pellet de P. chrysogenum. A esquerda h\u00e1 um pellet como observado, e \u00e0 direita h\u00e1 a representa\u00e7\u00e3o do que \u00e9 sua zona interna em azul.\" class=\"wp-image-681\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-1024x386.png 1024w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-300x113.png 300w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-768x290.png 768w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-500x189.png 500w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image-800x302.png 800w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/wp-content\/uploads\/sites\/289\/2026\/05\/image.png 1182w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>\u00c9 melhor que os fungos se organizem nessa forma esf\u00e9rica?&nbsp;<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Um ponto importante a considerar durante o crescimento dos <em>pellets<\/em> nos biorreatores \u00e9 a quantidade de pontas de hifas (os \u201ccabelinhos\u201d). Como comentado, as pontas das hifas s\u00e3o as partes respons\u00e1veis pelas trocas gasosas e pela absor\u00e7\u00e3o de nutrientes pelos fungos, bem como pela secre\u00e7\u00e3o de subst\u00e2ncias de interesse \u2014 nesse contexto de bioprocessos.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Pensando nisso, no caso do fungo utilizado no projeto BEYOND pelo LEBIMO (o <em>Aspergillus oryzae <\/em>comentado em textos anteriores), quanto mais \u201ccabelos\u201d um <em>pellet <\/em>tiver, maior ser\u00e1 a secre\u00e7\u00e3o (e, consequentemente, a produ\u00e7\u00e3o) de prote\u00ednas recombinantes, como biofertilizantes, anticorpos e alimentos. Diversas outras pesquisas t\u00eam buscado identificar as melhores condi\u00e7\u00f5es (e as melhores muta\u00e7\u00f5es nos genes dos fungos) para que os <em>pellets <\/em>se formem mais rapidamente e apresentem um maior n\u00famero de pontas de hifas, otimizando a produ\u00e7\u00e3o de bioprodutos.<\/p>\n\n\n\n<p>Uma grande discuss\u00e3o na biomanufatura e na otimiza\u00e7\u00e3o de bioprocessos utilizando biorreatores \u00e9 como determinar o tamanho \u201c\u00f3timo\u201d do <em>pellet<\/em>. Ponto importante a ser dito \u00e9 que n\u00e3o coloquei a palavra <strong>\u00f3timo <\/strong>entre aspas \u00e0 toa. Cada bioprocesso e todas as suas peculiaridades precisam de condi\u00e7\u00f5es espec\u00edficas que devem ser testadas \u00e0 exaust\u00e3o, at\u00e9 se chegar a um tamanho adequado para que o <em>pellet <\/em>produza o bioproduto de forma otimizada.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Encontrar o tamanho \u00f3timo para essa &#8216;bolinha&#8217; de fungos \u00e9 um verdadeiro desafio de engenharia. Se o <em>pellet <\/em>for grande demais, o centro pode morrer por falta de oxig\u00eanio e a estrutura pode se fragmentar, o que desperdi\u00e7a recursos. Se for pequeno demais, a produ\u00e7\u00e3o torna-se lenta e cara. Atingir esse equil\u00edbrio \u00e9 o que permite transformar uma descoberta de laborat\u00f3rio em um produto vi\u00e1vel e acess\u00edvel para a ind\u00fastria e sociedade, seja um novo medicamento ou um material sustent\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n<p>Contudo, nem sempre controlando somente as condi\u00e7\u00f5es em que o fungo cresce \u00e9 poss\u00edvel fazer com que ele forme um <em>pellet <\/em>do tamanho que queremos. Muitas vezes, mesmo com as melhores condi\u00e7\u00f5es, o crescimento pode permanecer lento ou o fungo pode apresentar alguma caracter\u00edstica indesejada inerente, como a produ\u00e7\u00e3o de toxinas.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Com isso em mente, chega o pr\u00f3ximo passo nos bioprocessos: a altera\u00e7\u00e3o do genoma para acrescentar, remover ou modificar genes para otimizar a produ\u00e7\u00e3o de bioprodutos. No pr\u00f3ximo texto, falaremos da principal tecnologia utilizada hoje para isso: a CRISPR-Cas9.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><tbody><tr><td>O presente trabalho foi realizado com apoio da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP), Brasil. Processo n\u00ba 2025\/23381-7. As opini\u00f5es, hip\u00f3teses e conclus\u00f5es ou recomenda\u00e7\u00f5es expressas neste material s\u00e3o de responsabilidade do(s) autor(es) e n\u00e3o necessariamente refletem a vis\u00e3o da FAPESP.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Para saber mais:<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Cairns, T. C., Zheng, X., Feurstein, C., Zheng, P., Sun, J., &amp; Meyer, V. (2022). <a href=\"https:\/\/www.frontiersin.org\/journals\/bioengineering-and-biotechnology\/articles\/10.3389\/fbioe.2021.820088\/full\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">A library of Aspergillus niger chassis strains for morphology engineering connects strain fitness and filamentous growth with submerged macromorphology<\/a>. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 9, 820088.<\/li>\n\n\n\n<li>Cairns, T. C., Zheng, X., Zheng, P., Sun, J., &amp; Meyer, V. (2019). <a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1186\/s13068-019-1400-4\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Moulding the mould: understanding and reprogramming filamentous fungal growth and morphogenesis for next generation cell factories<\/a>. Biotechnology for Biofuels, 12(1), 77.<\/li>\n\n\n\n<li>Deffur, C., Dinius, A., Pagel, J., M\u00fcller, H., Schmideder, S., Briesen, H., &amp; Krull, R. (2025). <a href=\"https:\/\/analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1002\/bit.28874\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Oxygen consumption in filamentous pellets of Aspergillus niger: microelectrode measurements and modeling<\/a>. Biotechnology and Bioengineering, 122(2), 306-321.<\/li>\n\n\n\n<li>Veiter, L., Rajamanickam, V., &amp; Herwig, C. (2018). <a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1007\/s00253-018-8818-7\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">The filamentous fungal pellet\u2014relationship between morphology and productivity<\/a>. Applied microbiology and biotechnology, 102(7), 2997-3006.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Outros Materiais:<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/2026\/03\/23\/o-que-e-biomanufatura\/\">O que \u00e9 a biomanufatura e bioprocessos?&nbsp;<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/2026\/04\/06\/por-que-fungos-filamentosos\/\">Por que fungos filamentosos?<\/a><\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>Vamos imaginar uma f\u00e1brica capaz de produzir desde as vacinas que salvam milh\u00f5es de vidas at\u00e9 novos materiais que podem substituir o pl\u00e1stico poluente, tudo <a class=\"mh-excerpt-more\" href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/emrc\/2026\/05\/04\/biorreator\/\" title=\"O que \u00e9 um biorreator?\">Read More<\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":585,"featured_media":679,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[14,17],"tags":[184,26,52,105],"class_list":["post-670","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-lebimo","category-pesquisa-cientifica","tag-biomanufatura","tag-biotecnologia","tag-fungos","tag-lebimo"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.6 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>O que \u00e9 um biorreator? 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