Preinforme Biotecnologia, Apuntes de Química Industrial

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Pre - Informe

Biotecnología

Luisa Karina Sánchez

C.C 1.110.478.

Tutor:

Iván Andrés González

Código: 305689_

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

✓ Mantener una actitud responsable, no se permite hacer bromas, jugar,

correr o gritar.

✓ Bajo ninguna circunstancia, se debe tocar, oler o probar las sustancias

químicas o biológicas utilizadas en el desarrollo de las prácticas.

✓ No pipetear sustancias con la boca.

✓ Cuando en el desarrollo de las prácticas se utilice ácido y agua en

diluciones, agregue el ácido sobre el agua.

✓ No devolver reactivos a los frascos, así no hayan sido utilizados.

✓ Siga fielmente todas las recomendaciones dadas por el docente

responsable del laboratorio.

✓ Al calentar los tubos de ensayo en el mechero dirija la boca donde nadie

corra peligro de quemarse.

✓ Los residuos y muestras de procedimientos de microbiología que van a ser

incinerados fuera del laboratorio deber ser sometidos a desactivación en

autoclave.

✓ Como norma general no se podrá verter ninguna sustancia peligrosa para

el medio ambiente por el desagüe.

✓ Al culminar el trabajo, dejar limpio y ordenado el mesón, devolver los

elementos y materiales perfectamente limpios, asegúrese de dejar cerrado

el gas, agua y lavarse las manos.

✓ Para la eliminación de los residuos se deben utilizar los recipientes

destinados para este fin siguiendo las indicaciones del docente

responsable del laboratorio.

✓ 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

✓ 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:

Establecer los métodos para cuantificar el consumo de diferentes tipos de sustrato por diferentes microorganismos.

Fundamentación Teórica:

Los microorganismos consumen diferentes tipos de sustratos, pero poseen preferencia por un tipo particular de sustrato y algunos resultan no consumibles para algunas cepas de una especie en particular. Cuando dos o más sustratos están presentes en el medio de cultivo, los microorganismos no los consumen por igual, sino que consumen preferencialmente uno de ellos hasta agotarlo. Solo en este punto inician el consumo del siguiente sustrato preferido. Este fenómeno se conoce como diauxia.

Esa preferencia por un sustrato en particular es diferente para cada una de las cepas de un organismo, y puede ser medida como la variación en la velocidad de crecimiento, consumo de sustrato o generación de producto.

Descripción de la práctica

Para que un microorganismo produzca el metabolito deseado es necesario proporcionarle un sustrato que garantice un mayor rendimiento. Para ello, es necesario realizar diferentes ensayos que nos permita saber las diferencias en preferencia de diferentes tipos de sustrato. En este ejercicio de laboratorio analizaras estadísticamente las diferencias existentes en el consumo de diferentes tipos de azúcar por diferentes cepas comerciales de levaduras.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos/Materiales).

✓ 8 x 2 g de levadura seca o húmeda de cerveza o de panadería.

Preferiblemente 3 grupos de laboratorio deben trabajar con el mismo tipo de

levadura.

✓ 200 cm3 de solución de fructosa 0.2M

✓ 200 cm3 de solución de galactosa 0.2M

✓ 200 cm3 de solución de glucosa 0.2M

✓ 200 cm3 de solución de lactosa 0.2M

✓ 200 cm3 de solución de maltosa 0.2M

✓ 200 cm3 de solución de rafinosa 0.2M

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