Transcript Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de Bioquímica Universidad de Zaragoza Bioquímica y Microbiología Industrial José Antonio Enríquez Ext 1646 E-mail: [email protected].

Bioquímica y Microbiología
Industrial
2º de Bioquímica
Universidad de Zaragoza
Bioquímica y Microbiología
Industrial
José Antonio Enríquez
Ext 1646
E-mail: [email protected]
Programa de prácticas
- Cálculo y ajuste de un tratamiento térmico
- Visita a
industrias que desarrollen procesos bioquímicos o
microbiológicos.
- Simulación del análisis de la actividad de genes inducibles in bacteria
por inducción diferencial de fluorescencia (DFI)
- Utilización de la glucosa oxidasa y el electrodo de oxígeno para la
determinación del contenido de glucosa en muestras biológicas.
Utilización de la glucosa oxidasa y la peroxidasa para la
determinación espectrofotométrica de la glucosa en muestras
biológicas. Utilización de un sensor de glucosa con glucosa oxidasa y
peroxidasa inmovilizadas. .
Bibliografía Básica
APLICACIONES DE LOS MICROORGANISMOS Y SISTEMAS
O PROCESOS BIOLOGICOS EN LA INDUSTRIA
DNA RECOMBINANTE
INGENIERIA GENETICA
Manipulación de organismos para
la obtención de productos
biológicos deseados:
• Sustancias químicas
• Enzimas
• Vacunas
• Hormonas, anticuerpos,
factores sanguineos
•
•
•
•
•
COMBUSTIBLES
Alchohol (azucr de caña)
Metano (digestores de biomasa)
Hidrógeno (fotolisis)
•
•
•
INTERFERONES Y ANTICUERPOS
MONOCLONALES
• Diagnóstico
• Tratamiento
TRATAMIENTO Y UTILIZACIÓN
DE RESIDUOS
• Detoxificación
• Uso de subproductos
• Aguas residuales
ENZIMAS Y
BIOCATALIZADORES
Elaboración de alimentos
Equipos de diagnóstico
Biosensores
Quimioterapia
Sustancias químicas
•
•
FIJACIÓN DE NITRÓGENO
Reducción de uso de fertilizantes
N atmosférico a amoníaco
FERMENTADORES TRADICIONALES
• Alcohol
• Antibióticos
• Sustancias químicas
•
•
•
•
•
•
INGENIERÍA DE PROCESOS
Recolección, pretratamieto, filtración
Reactores nuevos
Recuperación de catalizadores/microorganismos
Extracción de productos
Reciclado de aguas
Efluentes
CULTIVOS DE CÉLULAS VEGETALES Y
PROTEÍNAS UNICELULARES
• Producción de Biomasa
• Sustancias químicas: esteroide, alcaloides
• Proteínas
Origen de las cepas industriales
Propiedades de los
Microorganismo
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cultivo axénico
Estable
Fácil de inocular (esporas)
Crecimiento Rápido
Rápida producción del compuesto deseado
Capaz de crecer en cultivo líquido y barato
• Licor de maceración de maíz, suero
7. No tóxico ni patógeno
8. Fácil eliminación de las células del medio:
• Tamaño de célula grande o formadores de agregados
celulares
9. Susceptibles de manipulación genética
Productos de la microbiología
Industrial Bioconversión
Sustrato
Células
Producto
(bioconversión
de esteroides)
Levadura
Productos de las Células
Enzimas
(Glucosa
Isomerasa)
Alcohol
Antibióticos
(Penicilina)
Aditivos
Alimenticios
(aminoácidos)
Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de Bioquímica Universidad de Zaragoza
Productos
Químicos
(ácido cítrico)
La Levadura como producto
industrial
BIOCONVERSIÓN
Producción de cortisona utilizando un microorganismo
Metabolitos Primarios y
Secundarios
Sustrato de
crecimiento
Células
Metabolito
Primario
Las células y el metabolito se producen
más o menos simultáneamente
Sustrato de
crecimiento
Células
Metabolito
Primario
Metabolito
Secundario
Después de producidas las células y el
metabolito primario, las células
convierten el metabolito primario en uno
secundario
Sustrato de
crecimiento
Células
Metabolito
Primario
Metabolito
Secundario
Después de producidas las células el
sustrato se convierte en un metabolito
secundario durante un posterior
crecimiento
Características de los metabolitos secundarios
•
•
•
•
Específicos de un grupo de organismos
No esenciales para el crecimiento
Dependiente de las condiciones decrecimiento
Producidos como grupo de estructuras relacionadas:
¯ Una cepa de Streptomyces produce 32 antibióticos distintos
del tipo antraciclina
• Puede obtenerse una superproducción espectacular
Diferencias entre metabolismo
primario y secundario
Vía metabólica primaria para la síntesis de
aminoácidos aromáticos y metabolitos secundarios
con anillos aromáticos
Glucosa
Eritrosa
Fosfoenol-piruvato
Metabolito
primario
3-Desoli-7-fosfo
D-arabinoheptulosonato
Ansamicina
Rifamicina
Metabolito
secundario
Ácido shikímico
Piocianina
Candicidina
Nistatina
Ácido corísmico
Ácido
antranílico
Cloranfenicol
Nocardicina
Polimixina
Fenilalanina
Triptófano
Actinomicina
Ácido prefénico
Tirosina
Novobiocina
Relaciones entre metabolitos
primarios y secundarios
Pentosa (C5)
Metabolitos secundarios
aromáticos
Aminoaácidos aromáticos
Policétidos (nC2)
Ácido kójico
Sacáridos
Glucósidos
Glucosa (C6)
Tetrosa (C4)
Sikimato (C7)
CO2
Alanina (C3N)
Malonato (C3)
Ácidos grasos (nC2)
Triosa (C3)
Serina (C3N)
CO2
C1-pool
Piruvato (C3)
Valina (C5N)
Acetato (C2)
Mevalonato (C6)
CO2
CO2
Metabolitos
secundarios
Pirofosfato de isopentenilo ( C5)
Terpenos/Esteroides (nC5)
Metabolitos
secundarios
Oxalacetato (C4)
Glicocola (C3N)
Citrato (C6)
CO2
CO2
a-cetoglutarato (C5)
Ácido glutámico (C5N)