Preinforme Biotecnologia, Apuntes de Química Industrial

¡Descarga Preinforme Biotecnologia y más Apuntes en PDF de Química Industrial solo en Docsity! Pre - Informe Biotecnología Luisa Karina Sánchez C.C 1.110.478.947 Tutor: Iván Andrés González Código: 305689_23 Universidad Nacional Abierta y a Distancia Biotecnología Septiembre de 2018 PRACTICA No. 1 – NORMAS GENERALES DE BIOSEGURIDAD • ¿Qué es bioseguridad? El significado de la palabra bioseguridad se entiende por sus componentes: “bio” de bios (griego) que significa vida, y seguridad que se refiere a la calidad de ser seguro, libre de daño, riesgo o peligro. Por lo tanto, bioseguridad es la calidad de que la vida sea libre de daño, riesgo o peligro. La bioseguridad es un requisito fundamental para conseguir los objetivos establecidos en el marco estratégico para la FAO, mediante la promoción, el mejoramiento y el fortalecimiento de los marcos normativos y reglamentarios para la alimentación, agricultura, pesca y la silvicultura. La bioseguridad tiene una importancia directa para la seguridad alimentaria, la conservación del medio ambiente (incluida la biodiversidad) y la sostenibilidad de la agricultura. La bioseguridad comprende todos los marcos normativos y reglamentarios para actuar ante los riesgos asociados con la alimentación y la agricultura. La bioseguridad consta de tres sectores, a saber, inocuidad de los alimentos, vida y sanidad de las plantas y vida y sanidad de los animales. Estos sectores abarcan la producción de alimentos en relación con su inocuidad, la introducción de plagas de ✓ Cualquier accidente por pequeño que sea debe comunicarse al docente responsable del laboratorio. PRACTICA No. 2 – CURVA DE CRECIMIENTO MICRIBIANO. Introducción: El crecimiento microbiano consiste en el aumento en número de células y no en tamaño. La curva de crecimiento es la tasa de crecimiento de una población analizada en un sistema cerrado, medida como el logaritmo del número de células vs. el tiempo de incubación. Consta de 4 etapas bien definidas, aunque el tiempo de duración de cada una de estas etapas, puede variar según el tipo de microorganismo, la familia a la cual este pertenece, entre otras características: ✓ Fase de latencia: es un período de inactividad en el cual las células se adaptan al nuevo ambiente. ✓ Fase exponencial: es un período donde los organismos crecen a su tasa máxima. ✓ Fase estacionaria: el número de células vivas se mantiene constante. Tasa de Nacimientos = Tasa de muerte. Se debe a la falta de nutrientes, desechos tóxicos, etc. ✓ Fase de muerte: los organismos mueren a una tasa exponencial. Objetivo: ✓ Realizar una curva patrón para la determinación de crecimiento en levaduras. Fundamentación Teórica: Curva de crecimiento microbiano: El cultivo discontinuo o cultivo batch es el método de cultivo más simple, consiste en un recipiente cerrado en el que no existe aporte de nutrientes ni egreso de productos. Cuando se siembran microorganismos en un medio de cultivo adecuado, la concentración de biomasa (x gcel.secas/l) aumenta, empleando los nutrientes que le aporta el medio de cultivo para producir nuevas células. Este proceso continúa hasta que algún nutriente del medio de cultivo se agota (sustrato limitante), se produce la acumulación de alguna sustancia inhibidora formada por los propios microorganismos, etc. el crecimiento se detiene y finaliza el batch. La evolución del cultivo con el tiempo sigue una curva típica denominada “curva de crecimiento microbiano”. Los sucesos que tienen lugar durante la misma pueden separarse en cuatro fases Descripción de la práctica Esta práctica consiste en que los estudiantes a partir de un método fotométrico midan la curva de crecimiento de un microorganismo, ya que dentro de la Biotecnología de las fermentaciones es necesario conocer las características metabólicas del microorganismo con el fin de optimizar las condiciones de rendimiento y obtención del producto deseado. De esta manera los estudiantes estarán en capacidad de emprender estudio de optimización de crecimiento microbiano en las empresas alimentarias o biotecnológicas que requieran de estos procedimientos. Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) ✓ Curva de crecimiento. ✓ Cuña de c/u de las cepas de Saccharomyces cerevisiae en medio malta- agarizado (18 h) ✓ Erlenmeyers de 100 ml con 20 ml de medio extracto de malta, estériles (2) ✓ Erlenmeyers de 250 ml con 48 ml de medio extracto de malta, estériles (9) ✓ Placas de medio extracto de malta-agar (10) ✓ Tubos de ensayo con 9 ml de solución salina estéril (80) ✓ Reactivo 3,5-dns 500 ml o reactivos del fenol sulfúrico 500 ml ✓ Puntas estériles para las pipetas automáticas. en su defecto ✓ Pipetas de 1 y 5 ml, estériles. (35 de c/u) ✓ Placas de medio extracto de malta-agar (80) ✓ Tubos de ensayos de 15 x 150 mm (30) ✓ Fotocolorímetro ✓ Centrífuga ✓ Zaranda orbital (shaker) ✓ Vortex ✓ Microscopios. Procedimiento: 1. Preparación del inoculo 2. Determinación de la Cinética de crecimiento PRACTICA No. 3 – Cuantificación de azucares Introducción: Determinación de glucosa y azúcares: (Solución cupritartárica valorada - Licor de Fehling) Este procedimiento permite una determinación de gran aproximación de los azúcares presentes en las muestras, en particular la glucosa. Este presenta una estructura química que posibilita la reducción de sustancias como: Cobre, Zinc, y Hierro, entre otras. Se encuentra constituida por 6 carbonos, todos con un grupo hidroxilo (OH–) menos uno, que presenta un grupo carbonilo (CH2OH+ ). La glucosa es un monosacárido que presenta estereoisomería (capacidad de una molécula en rotar el plano de la luz polarizada incidente), constituyendo dos estructuras, la α-D-glucosa y la β-D-glucosa. Este método consiste en la reducción directa de iones cúpricos divalentes (Cu2+), a iones cuprosos monovalentes (Cu+) (1). En presencia de calor, los iones cuprosos reducidos forman óxido cuproso (Cu2O) (2), precipitado rojo ladrillo. Objetivo: Aislar y seleccionar microorganismo productor de enzimas amilolíticas a partir de muestras de suelo. Fundamentación Teórica: Uno de los objetivos de la biotecnología es encontrar microorganismos productores de enzimas, que bajo condiciones óptimas produzcan enzimas a nivel industrial. En esta práctica se logró precisamente encontrar estas enzimas. A partir de muestras de suelo se pretendió identificar las características metabólicas de microorganismos productores de enzimas amilolíticas, en primer lugar, se realizó un cultivo con esta muestra el cual se incubo a 30 grados durante 48 horas para poder realizar un recuento de todas las colonias, de cada uno de los sitios con la dilución de yodo. Los microorganismos adecuados para la producción de enzimas deben ser estables y aceptados por las autoridades de control, tener facilidad y rapidez de crecimiento con nutrientes sencillos y relativamente baratos, producir una enzima de alto rendimiento, que sea fácil de aislar, purificar y concentrar sin contaminantes o tóxicos. Tradicionalmente, el objetivo es maximizar la velocidad de formación de la enzima para minimizar los costos de producción de la enzima. En los microorganismos, el rendimiento es igual a la masa de células obtenida, multiplicada por el volumen, por ello, lo adecuado es combinar de la mejor manera la cepa seleccionada, las condiciones de recuperación y fermentación y el equipo más apropiado. Descripción de la práctica: En esta práctica se identificarán microorganismos aislados del suelo capaces de producir amilasa. Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos). ✓ 50 ml de agua destilada previamente esterilizada o agua peptonada 0.1% (p/v) ✓ Pipeta de 10 ml ✓ Pipetas de vidrio 1 ml estéril ✓ 1 gr de tierra seca recogida 1 cm por debajo de la superficie, de diferentes sitios o también a diferentes alturas o se pueden tomar muestras de diferentes tipos de suelo (Se debe colocar en bolsas estériles y rotular). Mínimo utilizar tres muestras ✓ Una solución de yodo ✓ ✓ Bastoncillos de algodón estéril ✓ Cajas de petri estéril con 15 a 20 mm con nutriente de agar preparado con 0,2 de almidón soluble ✓ Rotulador Procedimiento: PRACTICA No. 5 – Técnicas de ingeniería genética aplicada a la Biotecnología. Introducción: Primero que nada hay que diferenciar dos términos la biotecnología que es la utilización de microorganismos para la producción de un respectivo producto y la ingeniería genética no es otra cosa que introducir información genética nueva en un organismo para dotarlo de capacidades que antes no tenía para su posterior reproducción obteniendo sustratos modificados para un respectivo uso o función. Para ello hay diversos procedimientos, no sólo uno. Pero podemos afirmar que toda aplicación biotecnológica de la ingeniería genética consta de cuatro operaciones principales: obtención del gen en cuestión; introducción del mismo en el organismo elegido; su inducción para que elabore su proteína; y, al acabar, la recogida del producto. Objetivo: Reconocer la importancia de las técnicas de ingeniería genética aplicadas al desarrollo Biotecnológico Fundamentación Teórica: La ingeniería genética consiste en la manipulación del ácido desoxirribonucleico, o ADN. En este proceso son muy importantes las llamadas enzimas de restricción producidas por varias especies bacterianas. Las enzimas de restricción son capaces de reconocer una secuencia determinada de la cadena de unidades químicas (bases de nucleótidos) que forman la molécula de ADN, y romperla en dicha localización. Los fragmentos de ADN así obtenidos se pueden unir utilizando otras enzimas llamadas ligasas. Por lo tanto, las enzimas de restricción y las ligasas permiten romper y reunir de nuevo los fragmentos de ADN. También son importantes en la manipulación del ADN los llamados vectores, partes de ADN que se pueden autorreplicar (generar copias de ellos mismos) con independencia del ADN de la célula huésped donde crecen. Estos vectores permiten obtener múltiples copias de un fragmento específico de ADN, lo que hace de ellos un recurso útil para producir cantidades suficientes de material con el que trabajar. El proceso de transformación de un fragmento de ADN en un vector se denomina clonación, ya que se producen copias múltiples de un fragmento específico de ADN. Otra forma de obtener muchas copias idénticas de una parte determinada de ADN es la reacción en cadena de la polimerasa, de reciente descubrimiento. Este método es rápido y evita la clonación de ADN en un vector. Descripción de la práctica: El presente laboratorio pretende la identificación de microorganismos por vía molecular causantes de ETAS. Este laboratorio se ha dividido en tres fases de la siguiente manera: • Fase 1: Aislamiento y cultivo de microorganismo. • Fase 2. Extracción de ADN. • Fase 3. Identificación del Microorganismo. Procedimiento: • Fase 1: Aislamiento y cultivo de microorganismo. • Fase 2. Extracción de ADN. Si se desea almacenar el ADN • Fase 3. Identificación del Microorganismo. Para la identificación del microrganismo, se debe enviar este ADN a su secuenciación, puede ser en cualquier entidad que tenga un secuenciador de ADN. Este servicio lo prestan diferentes entidades como Macrogen en estados Unidos. Para simplificar el laboratorio supongamos que se mandó a secuenciar el ADN extraído en el laboratorio dando el siguiente código genético. Bibliografía: Guía para el desarrollo del componente práctico-laboratorio presencial