unidad III aislamiento

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UNIDAD III AISLAMIENTO Y CONSERVACI Ó N DE CEPAS MICROBIANAS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL FERMENTACIONES 6 HORAS TEMAS: Requisitos que debe cubrir un cultivo microbiano para considerarse útil en la industria de fermentaciones Aislamiento de micro organismos de interés industrial Proceso de tamizado; primario y secundario Obtención de un cultivo puro Métodos de conservación de micro organismos Requerimientos nutricionales Pruebas de Aceptación y rechazo Cultivos sincronizados Los Hongos se reproducen sexual o asexualmente

BIOTECNOLOGIA MCICROBIANA O MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL :

BIOTECNOLOGIA MCICROBIANA O MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL Desarrolla procedimientos que permitan el aislamiento y selección de microorganismos de interés industrial Método para detectar la actividad deseada. FERMENTACIONES

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La Biotecnología Microbiana o Microbiología industrial, comenzó con procesos de fermentación alcohólica, tales como: fabricación de cerveza o vino, luego prosiguió CON: Antibióticos aditivos alimentarios (aminoácidos), enzimas y sustancias químicas industriales (butanol y ácido cítrico

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Microorganismos con potencial industrial y ambiental: No todos los microorganismos tienen uso industrial, estos se seleccionan por su capacidad de fabricar productos específicos, transformándolos en organismos “altamente” especializados antes de ingresar a la industria . Biotecnología Microbiana: En la actualidad con la tecnología del ADN recombinante se somete al microorganismo a un proceso de ingeniería para que produzca una sustancia que normalmente no genera con alto rendimiento

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De las100000 especies de mo descritas en la Naturaleza, los que se han encontrado con utilidad industrial son apreciados por elaborar alguna sustancia que no se puede obtener de manera fácil o barata por otros métodos.

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Formas Bacterianas Las Bacterias se reproducen por Fisión Binaria

HONGOS:

HONGOS Los Hongos se reproducen sexual o asexualmente

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Curva de crecimiento bacteriano tiempo Número de bacterias Fase Lag Fase log Fase estacionaria Fase de muerte Algunos microorganismos se reproduzcan en tan solo 20 minutos ( Escherichia coli ) Los mo tienen una elevada tasa metabólica

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APLICACIÓN: En industria farmacéutica: productos de gran valor comercial: antibióticos, hormonas, y esteroides Y : Hormonas humanas, Agentes antivirales y antitumorales, Factores de coagulación sanguínea, Activador de plasminógeno tisular, Vacunas y anticuerpos monoclonales (diagnostico y terapia). En la alimentación el consumo de bacterias lácticas o PROBIÓTICOS, (promotores de la vida), alimewntos fermentados etc. En agricultura , la biotecnología microbiana, se emplea en biofertilización, utiliza organismos como Agrobacterium tumefaciens para modificar genéticamente a las plantas. Plantas modificadas para ser resistentes a insectos tienen genes de tóxinas de Bacillus thuringiensis. Como Biofertilizantes (solubilizadoras de fósforo, productoras de fitohormonas) y fijadoras de nitrógeno ( Herbaspirillum sp ., Gluconacetiobacter sp., Azotobacter sp.) Biotecnología microbiana, también se usa en medicina veter

Salud: Bordetella pertusis Clostridium tetani Corynebacterium diptheriae Propionebacterium sp. Penicillium chrysogenium Bacillus sp. Rhizopus nigricans Curvularia lunata E. coli. , Bacterias lácticas, Etc. :

Salud: Bordetella pertusis Clostridium tetani Corynebacterium diptheriae Propionebacterium sp. Penicillium chrysogenium Bacillus sp. Rhizopus nigricans Curvularia lunata E. coli . , Bacterias lácticas, Etc.

Alimentos: Saccharomyces cereviciae Streptococcus lactis Lactobacillus vulgaris Saccharomyces sp. Acetobacter aceti Lactobacillus sp. Streptococcus sp. Penicillium sp :

Alimentos: Saccharomyces cereviciae Streptococcus lactis Lactobacillus vulgaris Saccharomyces sp. Acetobacter aceti Lactobacillus sp . Streptococcus sp. Penicillium sp

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Ambiental Thiobacillus ferrooxidans Acidithiobacillus thiooxidans Leptospirillum ferrooxidans Saccharomyces sp. Metanogénicas Hyphomicrobium sp. Pichia pastoris. Thiobacillus thioparus Docente: Alejandra Arancibia. 17

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Producción de BIOCOMBUSTIBLE la bacteria S. degradans ha llevado a un proceso que puede hacer etanol En BIOREMEDIACIÓN DE SUELOS se usa la habilidad de microbios, plantas o sus enzimas para degradar y descontaminar distintos compuestos en suelos y tierras de naturaleza urbana e industrial. Desechos orgánicos y Metales pesados (plomo, mercurio, cadmio)

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Como agruparlos en su estudio Bacterias acéticas: La actividad de las bacterias acéticas se conoce desde hace siglos por la producción de vinagre, la acetificación de bebidas alcohólicas y el deterioro de frutos. Contaminantes de los vinos. Las acetobacterias son un cocobacilos gramnegativos, flagelos peritricos, móviles. La mayoría de los géneros de esta familia soportan altas concentraciones de sacarosa, así como de sus componentes, glucosa y fructosa. Además, muchas de ellas son capaces de crecer en presencia de ácido acético Producen acidificación cuando crecen en presencia de etanol. Algunas especies son fijadoras de Nitrógeno

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Clasificación en los  años 70 que dice que las bact. acéticas pertenecen al orden Pseudomonodales , familia pseudomonodaceae incluyendo en esta ultima dos géneros distintos al genero Pseudomonas el genero GLUCONOBACTER y el ACETOBACTER que incluye a su vez tres especies importantes: Acetobacter aceti Acetobacter pasteurianus Acetobacter peroxydans Los caracteres taxomomicos mas característicos de cada una de ellos son los siguientes: G. Pseudomonas flagelación polar no desarrolla a pH 4,5 No oxida el etanol a acido acético G. acetobacter flagelación peritica desarrollo bueno a pH 4,5 oxidación intensa etanol a ac. acético G. gluconobacter flagelación polar desarrollo positivo a pH 4,5 oxidación moderada etanol a ac. acetico

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Bacterias del ácido láctico, también bacterias ácido lácticas y cultivos lácticos Son cocos o bacilos GRAM positivas , ácido tolerantes, algunos en rangos de pH entre 4.8 y 9.6 fermentan la lactosa con produccion de acido, anaerobias facultativas. Son organismos que no forman esporas , son inmóviles, cocos o bacilos con bajo contenido de guanina y citocina , Estas son bacterias que generalmente se encuentran en plantas y productos lácteos en descomposición Lactobacilos búlgaros utilizados para la producción casera de yogur .

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Los géneros básicos que comprenden las BAACTERIAS LACTICAS son Lactobacillus , Leuconostoc , Pediococcus , Lactococcus , y Streptococcus así como los Lactobacillales Aerococcus , Carnobacterium , Enterococcus , Oenococcus , Teragenococcus , Vagococcus , y Weisella .

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Los representantes de las BAL homolácticas incluyen Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus y el grupo I Lactobacilli. A través de la vía glucolítica de Embden-Meyerhof-Parnas Las BAL heterofermentativas utilizan la ruta de la pentosa fosfato. Las BAL obligatoriamente heterofermentativas incluyen: Leuconostoc, Oenococcus, Weissella, y el grupo III Lactobacilli.

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Grupo І. – thermophilic homofermentativo lactobacilli Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Lactobacillus acidophilus Lactobacillus helveticus Lactobacillus lactis Grupo ІІ. – Ácido láctico thermophilic streptococci Streptococcus thermophilus Grupo II І. - mesophilic lactococci y lactobacilli Lactococcus lactis Lactococcus lactis biovar diacetylactis Lactococcus cremoris Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris Lactobacillus casei , inlc. GG ; Lactobacillus plantarum etc. La colección de "Lactina" consta de tres grupos de cepas

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Lactobacillus bulgaricus Clasificación científica Reino : Bacteria División : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Lactobacillaceae Género : Lactobacillus Especie : L. delbrueckii Subespecie: ' bulgaricus Nombre binomial Lactobacillus delbrueckii subsp . bulgaricus (Orla-Jensen 1919) Rogosa & Hansen 1971 Estas bacterias tienen diferentes habitats, se pueden encontrar formando parte de la flora normal de las mucosas de la boca o de la vagina, y también se las puede encontrar en la leche

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Lactobacillus Clasificación científica Dominio : Bacteria Filo : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Lactobacillaceae Género : Lactobacillus Beijerinck , 1901 Especies Lactobacilos búlgaros utilizados para la producción casera de yogur . L. acidophilus L. bulgaricus L. casei L. delbrueckii L. fermentum L. gasseri L. johnsonii L. lactis L. paracasei L. plantarum L. reuteri L. rhamnosus L. salivarius Rhamnousus

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L. acetotolerans L. acidophilus L. agilis L. alimentarius L. Amylolyticus L. amylophilus L. amylovorus . animalis L. aviarius subsp. araffinosus L. aviarius subsp. aviarius L. Bifermentans L. brevis L. Buchneri L. carnis L. Casei L. catenaforme L. Cellobiosus L. collinoides L. coryniformis subsp. Coryniformis L. coryniformis subsp. torquens L. crispatus L. curvatus subsp. curvatus L. curvatus subsp. melibiosus L. delbrueckii subsp. bulgaricus L. delbrueckii subsp. delbrueckii L. delbrueckii subsp. lactis L. Farciminis L. fermentum L. Fructivorans L. fructosus L. gallinarum L. Kefiranofaciens L. kefirgranum L. Kefiri L. kunkeei L. Lindneri L. malefermentans L. Mali L. maltaromicus L. manihotivorans L. murinus L. oris L. panis L. Parabuchneri L. paracasei subsp. paracasei L. paracasei subsp. Tolerans L. parakefiri L. Paraplantarum L. pentosus L. Plantarum L. pontis L. reuteri L. rhamnosus L. rogosae L. ruminis L. sakei subsp. carnosus L. sakei subsp. sakei L. salivarius subsp. salicinius L. salivarius subsp. salivarius L. Sanfranciscensis L. gasseri L. Graminis L. hamsteri L. Helveticus L. hilgardii L. homohiochii L. iners L. intestinalis . jensenii L. johnsonii L. Kandleri L. sharpeae L. Suebicus L. uli L. vaccinostercus L. vaginalis L. Vitulinus L. zeae Identification of Lactobacilli and Bifidobacteria Table 1. Lactobacillus species For further information, see reference 36 .

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Identification of Lactobacilli and Bifidobacteria

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Leuconostoc Clasificación científica Dominio : Bacteria Filo : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Leuconostocaceae Género : Leuconostoc van Tieghem 1878 Especies L. carnosum L. citreum L. durionis L. fallax L. ficulneum L. fructosum L. garlicum L. gasicomitatum L. gelidum L. inhae L. kimchii L. lactis L. mesenteroides L. oenos L. pseudoficulneum L. pseudomesenteroides Leuconostoc Gram-positivas de la familia Leuconostocaceae .  tienen forma cocoide ovoide y a menudo forman cadenas. Son resistentes a la vancomicina y catalasa -negativos (lo cual los distingue de Staphylococcus ). Son heterofermentativos , capaces de producir dextrano a partir de la sacarosa .

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Pediococcus Clasificación científica Dominio : Bacteria Filo : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Lactobacillaceae Género : Pediococcus Claussen 1903 Especies P. acidilactici P. cellicola P. claussenii P. damnosus P. dextrinicus P. ethanolidurans P. inopinatus P. parvulus P. pentosaceus P. stilesii Pediococcus Gram-positivas de la familia Lactobacillaceae . se presentan en pares o tétradas, siendo las únicas bacterias del ácido láctico con forma de coco que se dividen a lo largo de dos planos de simetría. Son bacterias homofermentativas , contaminantes de la cerveza y vino . Ciertos Pediococcus producen diacetil , lo que proporciona un aroma a mantequilla o butterscotch a algunos vinos (tales como Chardonnay ) y unos pocos tipos de cerveza..

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Lactococcus Lactococcus lactis Clasificación científica Dominio : Bacteria Filo : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Streptococcaceae Género : Lactococcus Schleifer et al. 1986 Especies L. chungangensis L. fujiensis L. garvieae L. lactis L. piscium L. plantarum L. raffinolactis Lactococcus es un género de bacterias del ácido láctico formado por siete especies pertenecientes anteriormente al género Streptococcus y otras especies relacionadas. Las bacterias de este género son típicamente esféricas u ovoides, de 0,5 a 1,2 µm por 0,5 a 1,5 µm, y se agrupan en pares o en cadenas cortas. Son no formadoras de esporas y no móviles . La especie tipo del género es L. lactis con dos subespecies lactis y cremoris . Lactococcus difiere de otras bacterias ácido lácticas por su tolearancia al pH , sal y temperatura de crecimiento

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Streptococcus Clasificación científica Dominio : Bacteria Filo : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Streptococcaceae Género : Streptococcus Especies S. agalactiae S. bovis S. mutans S. pneumoniae S. pyogenes S. salivarius S. sanguinis S. suis S. thermophilus S. viridans etc. El género Streptococcus: cocos grampositivos , crecen en cadenas o pares,  son oxidasa y catalasa negativos.

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Enterococcus Enterococcus sp. Clasificación científica Dominio : Bacteria Filo : Firmicutes Clase : Bacilli Orden : Lactobacillales Familia : Enterococcaceae Género : Enterococcus ( ex Thiercelin & Jouhaud 1903) Schleifer & Kilpper-Bälz 1984 Especies E. avium E. durans E. faecalis E. faecium Enterococcus es un género de bacterias del ácido láctico . Los miembros de este género eran clasificados como Streptococcus Grupo D hasta 1984 cuando los análisis de ADN genómicos indicaron que un género separado era más apropiado. SON coco Gram-positivos que se presentan en parejas ( diplococos ), siendo difícil distinguirlos de Streptococcus . Dos de las especies son comensales en el intestino humano: E. faecalis y E. faecium . El enterococo es un organismo facultativo aerobio , esto es, prefiere usar oxígeno , aunque sobrevive bien en su ausencia, exhiben gamma-hemolisis en agar sangre de cordero .

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Lactobacillus acidophilus Se usa junto con el Streptococcus thermophilus en la producción del yogur

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PROBIOTICOS: Los tipos más comunes de bacterias prebióticas son las cepas de Lactobacillus y Bifidobacterium , que a veces se combinan con Streptococcus thermophilus

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Bifidobacterium es un género de bacterias gram-positivas , anaeróbicas , no móviles, con frecuencia ramificadas. Algunas bifidobacterias se usan como probióticos . Antes de 1960 las especies de Bifidobacterium eran denominadas colectivamente " Lactobacillus bifidus ". Las bifidobacterias es un grupo mayoritario de bacterias sacarolíticas en el colon, y constituyen hasta  un  25%  de la población total en un intestino adulto, y un 95% en los recién nacidos.  Son capaces de producir vitaminas del grupo B  ( B-1, B-2, B-6, B-12 )

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Bifidobacterium Género : Bifidobacterium Orla-Jensen 1924 Especies B. Adolescentis B. angulatum B. animalis B. asteroides B. bifidum B. boum B. breve B. catenulatum B. choerinum B. coryneforme B. cuniculi B. denticolens B. dentium B. gallicum B. gallinarum B. indicum B. infantis B. inopinatum B. lactis B. longum B. magnum B. merycicum B. minimum B. pseudocatenulatum B. pseudolongum B. pullorum B. ruminantium B. saeculare B. subtile B. suis B. thermacidophilum B. thermophilum

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Bifidobacterias Bifidobacterium longum Bifidobacteria adolescentis Bifidobacteria animalis Bifidobacteria infantis Bifidobacteria bifidum Streptococcus salivaris Streptococcus faecium Streptococcus diacetylactis Streptococcus intermedius Streptococcus thermophillus Saccharomyces boulardii MICROORGANISMOS PROBIOTICOS Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei var. Shirota Lactobacillus fermentum Lactobacillus casei Lactobacillus crispatus Lactobacillus reuteri Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus plantarum Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus cellobiosus Lactobacillus curvatus Lactobacillus lactis cremoris Lactobacillus GG

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PREBIOTICOS: Alimentos que contienen ingredientes no digeribles de la dieta que por estimular de forma selectiva el crecimiento de microorganismos o la actividad microbiana intestinal benefician la salud del consumidor fructooligosacaridos (FOS), inulina Polímero de Fructosa en enlace ß,1-2 no digerible Obtenidos de vegetales (achicoria, cebolla, etc.) Flora intestinal estimulada: Lactobacillus, Bifidobacterium

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INFECCION POR Helicobacter Pylori Patógeno Gram-negativo responsable de la gastritis, ulcera péptica y cáncer gástrico. Estudios in vitro y en humanos han demostrado que los Probíoticos poseen un efecto antagónico contra H. Pylori, inhibiendo su colonización gástrica e impidiendo el desarrollo de la patología relacionada, inhiben la actividad de la enzima ureasa, necesaria para que el patógeno permanezca en el ambiente ácido estomacal.

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BENEFICIO DE LOS PROBIOTICOS

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Producción de Ácido Glutámico • Corynebacterium glutamicum

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La fermentación alcohólica es un proceso f ermentación en ausencia de aire ( oxígeno - O 2 )

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Saccharomyces Clasificación científica Reino : Fungi Filo : Ascomycota Clase : Hemiascomycetes Orden : Saccharomycetales Familia : Saccharomycetaceae Género : Saccharomyces Especies Saccharomyces bayanus Saccharomyces boullardii Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces uvarum Un ejemplo es el Saccharomyces cerevisiae , que se usa en la producción de vino , pan y cerveza . Otros miembros de este género son: S. bayanus , utilizado para la producción de vino y S. boulardii , usado en medicina . Más recientemente, se ha demostrado que el S. boulardii es una subespecie del S. cerevisiae .

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B ebidas alcohólicas destiladas se elaboran a partir de cereales fermentados o jugo de fruta fermentado . Durante el proceso de destilación : El sabor depende del tipo y la cantidad de granos, frutas y levaduras que se utilizan. Otro factor que afecta el sabor son la fermentación, destilación y envejecimiento. Hay diferentes tipos de bebidas alcohólicas destiladas : Whisky - Licor alcohólico destilado de grano, como el maíz, el centeno o la cebada. La mayoría de whiskies son una mezcla de diferentes tipos de whiskies hechos de diferentes granos y edades. Vodka - puede ser el resultado de trigo fermentado, centeno, maíz o puré de papas, no es añejado, por lo tanto no tiene edad ni tiene color, olor y sabor. QUE SON LOS LICORES? Son las bebidas hidroalcohólicas dulce aromatizadas obtenidas por maceración, infusión o destilación de diversas sustancias vegetales naturales, con alcoholes destilados aromatizados, o por adiciones de extractos, esencias o aromas autorizados, o por la combinación de ambos, coloreados o no, con una generosa proporción de azúcar. Teniendo un contenido alcohólico superior a los 15º llegando a superar los 50º centesimales, diferenciándose de los aguardientes por mayor o menor contenido de azúcares. el aguardiente, el coñac y el whisky son licores

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Licores - una bebida alcohólica que a menudo es dulce con una base de aguardiente, que también se conoce como cordial. Viene con diferentes colores y sabores, como mora, naranja, chocolate, melocotón, entre otros. Ginebra - se elabora a base de centeno y otros granos destilados aromatizados con bayas. Ron - se destila a partir de melazas de caña de azúcar y luego se envejece. Brandy - destilado de vino o de zumos de frutas fermentadas que luego se añeja. Tequila – es el destilado del jugo fermentado del maguey. Aquavit - licor escandinavo hecho a partir de patatas o puré de cereales y preparados con semillas de alcaravea .

Flora microbiana en el tratamiento de aguas residuales:

Flora microbiana en el tratamiento de aguas residuales Digestión aerobia Digestión anaerobia

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1. Debe producir la sustancia de interés 2. Debe estar disponible en cultivo puro 3. Debe ser genéticamente estable 4. Debe crecer en cultivos a gran escala. Debe crecer rápidamente y producir el producto deseado en un corto período de tiempo 5. Debe también crecer en un relativamente barato medio de cultivo disponible en grandes cantidades. Atributos que debe cubrir un cultivo microbiano para considerarse útil en la industria de fermentaciones

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6. No debe ser patógeno para el hombre o para los animales o plantas. 7. Debe ser fácil de separar las células microbianas del medio de cultivo 8.- debe ser resistente a alteraciones posibles en condiciones ambientales debido a contaminación microbiana Atributos que debe cubrir un cultivo microbiano para considerarse útil en la industria de fermentaciones

OBTENCION Y AISLAMIENTO DE MICROORGANISMOS DE INTERES INDUSTRIAL:

OBTENCION Y AISLAMIENTO DE MICROORGANISMOS DE INTERES INDUSTRIAL Una técnica de aislamiento y selección efectiva debe permitir en pocos pasos, la eliminación de los microorganismos sin valor, al mismo tiempo que la detección fácil de los deseados aun cuando estos se encuentren en una muy baja proporción, en la población inicial

MICROORGANISMOS QUE SE PUEDEN AISLAR:

MICROORGANISMOS QUE SE PUEDEN AISLAR Termofilicos Celuloliticos Mesofilicos Degradadores de hidrocarburos Microorganismos con una alta velocidad de crecimiento Productores de antibioticos Etc.

Fuentes de obtención de mo de interés industrial:

Fuentes de obtención de mo de interés industrial Los ambientes capaces de albergar vida microbiana son muy variados. Se han encontrado especies que viven a temperaturas comprendidas entre el punto de congelación del agua y el punto de ebullición, en agua salada y dulce, en presencia y en ausencia de aire. Algunos han desarrollado ciclos de vida que incluyen una fase de latencia en respuesta a la falta de nutrientes: en forma de esporas permanecen inactivos durante años hasta que el medio ambiente, más favorable, permita el desarrollo de las células. Los microorganismos se hallan capacitados para acometer una extensa gama de reacciones metabólicas y adaptarse así a muchas fuentes de nutrición. Versatilidad que hace posible el que las fermentaciones industriales se basen en nutrientes baratos

1.- Colecciones internacionales de cultivos tipo o stock 2.- Fuentes naturales de aislamiento 3.- programas de mejoramiento de cepas:

1.- Colecciones internacionales de cultivos tipo o stock 2.- Fuentes naturales de aislamiento 3.- programas de mejoramiento de cepas

Fuentes primarias:

Fuentes primarias Cultivos stock American Type Culture Collection (ATCC) Central Bureau Voor Schimmelculture (CBS) Agricultural Research Cervice Culture Collection (NRRL) Commonwealth Mycological Institute National Collection of Industrial Bacteria (NCIB) Centre de Collection des Types Microbiens National Collection of Type Culture (NCTC) Culture Collection of Indiana Universyty

Fuentes naturales de aislamiento (fuentes secundarias):

Fuentes naturales de aislamiento ( fuentes secundarias) Agua negras Posos petroleros y refinerías Suelos. (100 millones de mo por gramo de suelo) bosques, jardín etc.) Residuos vegetales en descomposición Raíces y tubérculos de vegetales Aguas dulces (lagos, Rios ) Tejidos animales Residuos de industrias alimentarias Residuos lignocelulosicos Residuos de ganado Residuos de productos pesqueros Frutos en descomposición Residuos de los procesos de fermentación Residuos de plantas elaboradoras de jugos

Solo aislar aquellos microorganismos que produzcan un compuesto de beneficio económico utilizando: Tamizado primario Tamizado secundario:

Solo aislar aquellos microorganismos que produzcan un compuesto de beneficio económico utilizando: Tamizado primario Tamizado secundario

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Screening (Búsqueda): Detección y aislamiento de microorganismos de interés industrial de entre una población compleja de organismos utilizando procedimientos selectivos.

Screening Primario: Detección y aislamiento de microorganismos potencialmente útiles. :

Screening Primario : Detección y aislamiento de microorganismos potencialmente útiles. Screening Secundario : Estudio de los microorganismos aislados en el screening primario para separar los que tienen interés potencial de los que tienen interés real y mejorar estas cepas seleccionadas

Selección de Microorganismos:

Selección de Microorganismos Screening Detección y aislamiento de microorganismos de interés industrial de entre una población compleja de organismos utilizando protocolos selectivos. PRIMARIO SECUNDARIO

Selección de Microorganismos:

Screening Primario Población Mixta. Medios Selectivos. Inhibidores Screening Secundario Análisis de microorganismos aislados en el Screening 1°. separando los de interés potencial de los de interés real y mejorar estas cepas seleccionadas. Selección de Microorganismos

SELECCION DE MICROORGANISMOS Screening (Búsqueda): Detección y aislamiento de microorganismos de interés industrial de entre una población compleja de organismos utilizando procedimientos selectivos. Screening Primario: Detección y aislamiento de microorganismos potencialmente útiles. Screening Secundario: Estudio de los microorganismos aislados en el screening primario para separar los que tienen interés potencial de los que tienen interés real y mejorar estas cepas seleccionadas. Para llevar a cabo un screening primario generalmente se parte de una población mixta (suelo, fermentaciones naturales, etc.) donde existe tanto una gran cantidad como variedad de microorganismos potencialmente útiles que debemos seleccionar. Para ello lo primero que hacemos es utilizar medios selectivos donde crezca el tipo de microorganismo que nos interesa aislar. A este medio se le pueden añadir inhibidores para eliminar los que no nos interesan. Por ejemplo, si queremos obtener un microorganismo aerobio lo creceríamos en presencia de O2 con lo que los anaerobios no crecerían; o bien si queremos seleccionar hongos, añadiríamos cloranfenicol, antibiótico que actúa frente a bacterias pero que no afecta a los hongos. Los parámetros generales que tenemos que tener en cuenta son la fuente de carbono, fuente de nitrógeno, aireación, temperatura, pH e inhibidores. Posteriormente se reaislan en cultivo puro aquellos microorganismos que hemos aislado para su posterior estudio. :

SELECCION DE MICROORGANISMOS Screening (Búsqueda): Detección y aislamiento de microorganismos de interés industrial de entre una población compleja de organismos utilizando procedimientos selectivos. Screening Primario: Detección y aislamiento de microorganismos potencialmente útiles. Screening Secundario: Estudio de los microorganismos aislados en el screening primario para separar los que tienen interés potencial de los que tienen interés real y mejorar estas cepas seleccionadas. Para llevar a cabo un screening primario generalmente se parte de una población mixta (suelo, fermentaciones naturales, etc.) donde existe tanto una gran cantidad como variedad de microorganismos potencialmente útiles que debemos seleccionar. Para ello lo primero que hacemos es utilizar medios selectivos donde crezca el tipo de microorganismo que nos interesa aislar. A este medio se le pueden añadir inhibidores para eliminar los que no nos interesan. Por ejemplo, si queremos obtener un microorganismo aerobio lo creceríamos en presencia de O 2 con lo que los anaerobios no crecerían; o bien si queremos seleccionar hongos, añadiríamos cloranfenicol , antibiótico que actúa frente a bacterias pero que no afecta a los hongos. Los parámetros generales que tenemos que tener en cuenta son la fuente de carbono, fuente de nitrógeno, aireación, temperatura, pH e inhibidores. Posteriormente se reaislan en cultivo puro aquellos microorganismos que hemos aislado para su posterior estudio.

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Muestreo y aislamiento Muestreo Tratamiento de la muestra Enriquecimiento Aislamiento

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Muestra de Suelo u otra: Se toma en una bolsa estéril con guantes y espátula una muestra de el suelo. La muestra de suelo se resuspende en agua estéril. El sobrenadante se diluye 10 -1 a 10 -10 veces.

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Muestras de estas series de diluciones (100 µL) se siembran sobre varios medios de cultivo (dependiendo del tipo de microorganismos que queramos aislar) y luego se incuban. Se aíslan colonias separadas de distinta morfología y se purifican por resiembra. Los cultivos puros se mantienen en tubos de ensayo como cultivos en medio sólido listos para realizar las pruebas de selección.

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Técnica de siembra por difusión en placa Técnica de vertido en placa Aislamiento directo en medio selectivo y diferencial

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Parámetros a considerar: Temperatura: Hongos 20-22°C; Actinomicetos 28°C pH: Hongos pH ácido; Bacterias pH neutro Oxígeno: Todos los productores son aerobios Carbono: Actinomicetos glicerol, quitina, almidón Nitrógeno: Actinomicetos caseína, arginina, asparagina; En general amonio o nitrato

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Una vez crecidas las colonias que nos interesan, se utiliza un microorganismo que sea susceptible de inhibir su crecimiento por los antibióticos que queramos seleccionar: Gram +, Gram -, amplio espectro, etc. Se aíslan , para ensayos posteriores, aquellas colonias que produzcan halos de inhibición

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Selección de microorganismos productores de vitaminas y otros factores de crecimiento Selección de microorganismos productores de enzimas ¿Cómo comprobar lo que deseamos?

Cultivos puros aislados:

Cultivos puros aislados

Mejoramiento de procesos:

Mejoramiento de procesos Aumentar rendimientos Disminuir o eliminar co-metabolitos indeseables (ej. pigmentos, otros productos o metabolitos que se originan en la misma vía, facilitar la purificación) Estimular la utilización de fuentes de carbono o nitrógeno mas baratas (ej. plásticos) Alterar morfología o funciones para obtener propiedades deseadas (ej. espuma, pellets, etc.)

Técnicas empleadas:

Técnicas empleadas Selección de microorganismos de la naturaleza empleando criterios eco-fisiológicos (temperatura, pH, salinidad, etc.). Esta basado en técnicas de cultivo y selección Selección directa de secuencias genéticas de interés del medio ambiente (pos-genómica) MUTACION CON AGENTES MUTAGENICOS Y SELECCIÓN DE MUTANTES a. al azar b. sitio dirigida c. Basada en propiedades metabólicas

Técnicas empleadas:

Técnicas empleadas 4. Hibridización, recombinación y selección de recombinantes 5. Transformación 6. Conjugación 7. Trasducción 8. Clonado y expresión de genes

El proceso de mejoramiento de cepas consiste en 3 ciclos interactivos de mutación, selección y análisis:

El proceso de mejoramiento de cepas consiste en 3 ciclos interactivos de mutación, selección y análisis

MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE MICROORGANISMOS INDUSTRIALES :

MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE MICROORGANISMOS INDUSTRIALES

Objetivos de conservar microorganismos: 1.- Mantener los cultivos viables a lo largo del tiempo. 2.- Mantener los cultivos puros, sin contaminaciones. 3.- Mantener los cultivos sin cambios en sus características, es decir estables. :

Objetivos de conservar microorganismos: 1.- Mantener los cultivos viables a lo largo del tiempo. 2.- Mantener los cultivos puros, sin contaminaciones. 3.- Mantener los cultivos sin cambios en sus características, es decir estables.

Mantenimiento bajo capa de aceite:

Mantenimiento bajo capa de aceite Cubrir completamente el cultivo después de su desarrollo en medio sólido, con una capa de aceite mineral o vaselina estéril. Los cultivos en esta forma se pueden conservar a temperatura ambiente.

Desventajas: Se sostienen que en estas condiciones los microorganismos pueden continuar reproduciéndose, con posibilidades de aparición de mutantes. Sin embargo se acepta que estas alteraciones no se observan hasta los tres años de mantenimiento. :

Desventajas : Se sostienen que en estas condiciones los microorganismos pueden continuar reproduciéndose, con posibilidades de aparición de mutantes. Sin embargo se acepta que estas alteraciones no se observan hasta los tres años de mantenimiento.

CONGELAMIENTO:

CONGELAMIENTO Al bajar la temperatura hasta el punto de congelación o por debajo de éste se reduce el metabolismo drásticamente hasta el caso de prácticamente anularlo con nitrógeno líquido (-196°C).

Existen una serie de problemas que debemos tener en cuenta en la congelacion: La formación de cristales de hielo pueden romper las células, además al eliminar el agua líquida por convertirse en hielo existe una concentración de sales que puede ser perjudicial. Para evitar estos problemas se deben utilizar suspensiones que contengan el mínimo de sales posibles así como utilizar agentes protectores como el glicerol (25%) o dimetilsulfóxido (DMSO 10%) que neutralizan el efecto de las sales. El realizar el proceso de congelación de una forma rápida o gradualmente no está claro. Algunos recomiendan una bajada gradual (1°C/min) hasta -20°C para posteriormente enfriar rápidamente. Sin embargo, la descongelación debe ser rápida. :

Existen una serie de problemas que debemos tener en cuenta en la congelacion : La formación de cristales de hielo pueden romper las células, además al eliminar el agua líquida por convertirse en hielo existe una concentración de sales que puede ser perjudicial. Para evitar estos problemas se deben utilizar suspensiones que contengan el mínimo de sales posibles así como utilizar agentes protectores como el glicerol (25%) o dimetilsulfóxido (DMSO 10%) que neutralizan el efecto de las sales. El realizar el proceso de congelación de una forma rápida o gradualmente no está claro. Algunos recomiendan una bajada gradual (1°C/min) hasta -20°C para posteriormente enfriar rápidamente. Sin embargo, la descongelación debe ser rápida.

Congelamiento: Una baja drástica de T° disminuye o anula el metabolismo. Cultivo en fase estacionaria (alta resistencia a daños). Densidad Celular Elevada. Agentes crioprotectores. (glicerol 10%, dimetilsulfóxido (DMSO) 10%). Ampollas de plástico en Nitrógeno líquido. :

Congelamiento: Una baja drástica de T° disminuye o anula el metabolismo. Cultivo en fase estacionaria (alta resistencia a daños). Densidad Celular Elevada. Agentes crioprotectores . (glicerol 10%, dimetilsulfóxido ( DMSO) 10%). Ampollas de plástico en Nitrógeno líquido.

Desventajas Velocidades de congelamiento y descongelamiento. Como criterio general, es el enfriamiento a 1 °C min-1 (ya que una rápida congelación causa ruptura de membranas) hasta -20 °C y luego un rápido descenso. :

Desventajas Velocidades de congelamiento y descongelamiento. Como criterio general, es el enfriamiento a 1 °C min -1 (ya que una rápida congelación causa ruptura de membranas) hasta -20 °C y luego un rápido descenso.

Las distintas temperaturas que se utilizan para la conservación de los microorganismos por congelación son::

Las distintas temperaturas que se utilizan para la conservación de los microorganismos por congelación son: -30°C: congelador de frigorífico. No se recomienda debido a la formación de eutécticos (suspensión con distintos puntos de congelación debido a los solutos que pueden dañar a las células). -70°C: nieve carbónica (CO 2 sólido) o ultracongeladores. Es el método más utilizado en los laboratorios de microbiología. -196°C: nitrógeno líquido. Se utiliza para la conservación de bacterias, virus y líneas celulares. Existen varios problemas prácticos: el nitrógeno se evapora continuamente por lo que se debe rellenar regularmente; se deben utilizar recipientes que resistan bien estas temperaturas y que estén bien cerrados para evitar la entrada de nitrógeno líquido.

Liofilización: - Es el método más utilizado por las colecciones internacionales de cultivos tipo para la conservación de los microorganismos. -Consiste en congelar rápidamente una suspensión de microorganismos y eliminar el agua como vapor de agua directamente del hielo sin pasar por el estado intermedio líquido. Por lo tanto, combina la congelacion y la desecación por sublimación. -El sistema requiere tres componentes: mecanismo de congelación, bomba de vacío y una trampa de agua. :

Liofilización: - Es el método más utilizado por las colecciones internacionales de cultivos tipo para la conservación de los microorganismos. -Consiste en congelar rápidamente una suspensión de microorganismos y eliminar el agua como vapor de agua directamente del hielo sin pasar por el estado intermedio líquido. Por lo tanto, combina la congelacion y la desecación por sublimación. -El sistema requiere tres componentes: mecanismo de congelación, bomba de vacío y una trampa de agua.

Los liófilos se conservan entre 0 y 5°C durante muchos años. Para su recuperación se resuspende el liófilo en el medio de cultivo adecuado y se incuban a la temperatura adecuada. No obstante, hay que estudiar, como en los casos anteriores (desecación y congelación), las condiciones óptimas de supervivencia de nuestro microorganismo. :

Los liófilos se conservan entre 0 y 5°C durante muchos años. Para su recuperación se resuspende el liófilo en el medio de cultivo adecuado y se incuban a la temperatura adecuada. No obstante, hay que estudiar, como en los casos anteriores (desecación y congelación), las condiciones óptimas de supervivencia de nuestro microorganismo.

Subcultivo seriado:

Subcultivo seriado Consiste en resembrar el microorganismo cada cierto tiempo en un medio adecuado; generalmente se utiliza agar inclinado ya que en medio sólido se detectan mejor los contaminantes que en medio líquido y el hacerlo inclinado tiene por objeto el evitar la desecación rápida del medio.

DESVENTAJAS 1.- Este método es válido para cortos períodos de tiempo (semana - 15 días) por lo que deben ser resembrados con frecuencia lo que incrementa el riesgo de contaminación. 2.- Además, al mantenerlos a temperatura ambiente, pueden crecer y espontáneamente cambiar sus características genéticas (mutación, pérdida de plásmidos, etc.) que pueden afectar al carácter por el que fueron seleccionados. Estos dos inconvenientes pueden subsanarse en parte en lenteciendo el metabolismo de los microorganismos al mantenerlos a 4°C con lo que su crecimiento es inferior y la necesidad de hacer subcultivos se prolonga a 1 - 3 meses. En microbiología industrial hay que pensar en mantener las colecciones durante períodos de años y no de meses, por lo tanto se utilizan otras técnicas que nos ahorran trabajo y disminuyen los riesgos. :

DESVENTAJAS 1.- Este método es válido para cortos períodos de tiempo (semana - 15 días) por lo que deben ser resembrados con frecuencia lo que incrementa el riesgo de contaminación . 2.- Además, al mantenerlos a temperatura ambiente, pueden crecer y espontáneamente cambiar sus características genéticas (mutación, pérdida de plásmidos, etc.) que pueden afectar al carácter por el que fueron seleccionados. Estos dos inconvenientes pueden subsanarse en parte en lenteciendo el metabolismo de los microorganismos al mantenerlos a 4°C con lo que su crecimiento es inferior y la necesidad de hacer subcultivos se prolonga a 1 - 3 meses. En microbiología industrial hay que pensar en mantener las colecciones durante períodos de años y no de meses, por lo tanto se utilizan otras técnicas que nos ahorran trabajo y disminuyen los riesgos.

Desecación:

Desecación La eliminación del agua (deshidratación) es un método de conservación que reduce drásticamente el metabolismo. Sin embargo, no todos los microorganismos sobreviven a estos métodos de secado, por lo que se hace necesario añadir agentes protectores ( leche descremada, glutamato sódico al 10%) . Una vez secos es importante mantener el producto sellado (tapón de rosca, ampolla) para evitar el contacto con el aire ya que son higroscópicos.

Estos métodos de secado son particularmente útiles para conservar microorganismos productores de esporas, p.j. actinomicetos :

Estos métodos de secado son particularmente útiles para conservar microorganismos productores de esporas, p.j. actinomicetos Los soportes que se suelen utilizar son arena, suelo, sílica gel previamente secados y esterilizados por calentamiento con aire caliente (no utilizar autoclave y sí calor seco). Sobre estos soportes se añade la suspensión de los microorganismos y se deja secar a temperatura ambiente. También se pueden utilizar como soportes discos o tiras de papel, agar , discos de gelatina donde se añade la suspensión de microorganismos y posteriormente se seca al vacío evitando la congelación, lo que se denomina L-secado (L- drying ).

De los métodos de conservación de microorganismos proponga el mejor para cada uno: 1. Bacterias 2.- Cianobacterias y cianobacterias 3.- Virus 4.- Hongos filamentosos 5.- Hongos levaduriformes :

De los métodos de conservación de microorganismos proponga el mejor para cada uno: 1. Bacterias 2.- Cianobacterias y cianobacterias 3.- Virus 4.- Hongos filamentosos 5.- Hongos levaduriformes

CONSERVACION DE DIFERENTES GRUPOS DE MICROORGANISMOS Debido a la gran variedad que presentan los microorganismos no existe ningún método óptimo para todos e incluso para un grupo particular de microorganismos ya que lo que funciona bien para algunos no es útil para otros. No obstante, en líneas generales podemos asumir lo siguiente: 1.- Algas y cianobacterias La mayor parte de los cultivos se han mantenido como subcultivos seriados a temperaturas entre 10 y 15°C. Para crecer estos cultivos se necesita luz (fotosintéticos). Algunas cianobacterias pueden conservarse bien desecadas ya que presentan formas de resistencia (akinetos). En general, las algas no aguantan bien la liofilización ni la desecación. En cuanto a la congelación los mejores resultados se obtienen con nitrógeno líquido. 2.- Bacterias Prácticamente se han usado todos los métodos conocidos con buenos y malos resultados, aunque en líneas generales el mejor método es la liofilización debido a su facilidad de transporte. 3.- Virus Se han utilizado todos los métodos obteniendo en líneas generales baja supervivencia. Se recomienda para su conservación durante largos períodos de tiempo el nitrógeno líquido. 4.- Hongos La mayoría de los hongos pueden conservarse por desecación en suelo. Aunque, al igual que las bacterias, presentan una gran diversidad encontrándonos de todo. :

CONSERVACION DE DIFERENTES GRUPOS DE MICROORGANISMOS Debido a la gran variedad que presentan los microorganismos no existe ningún método óptimo para todos e incluso para un grupo particular de microorganismos ya que lo que funciona bien para algunos no es útil para otros. No obstante, en líneas generales podemos asumir lo siguiente: 1.- Algas y cianobacterias La mayor parte de los cultivos se han mantenido como subcultivos seriados a temperaturas entre 10 y 15°C. Para crecer estos cultivos se necesita luz (fotosintéticos). Algunas cianobacterias pueden conservarse bien desecadas ya que presentan formas de resistencia ( akinetos ). En general, las algas no aguantan bien la liofilización ni la desecación. En cuanto a la congelación los mejores resultados se obtienen con nitrógeno líquido. 2.- Bacterias Prácticamente se han usado todos los métodos conocidos con buenos y malos resultados, aunque en líneas generales el mejor método es la liofilización debido a su facilidad de transporte. 3.- Virus Se han utilizado todos los métodos obteniendo en líneas generales baja supervivencia. Se recomienda para su conservación durante largos períodos de tiempo el nitrógeno líquido. 4.- Hongos La mayoría de los hongos pueden conservarse por desecación en suelo. Aunque, al igual que las bacterias, presentan una gran diversidad encontrándonos de todo.

PRUEBAS DE INDENTIFICACION DE MICROORGANISMOS DE INTERES INDUSTRIAL:

PRUEBAS DE INDENTIFICACION DE MICROORGANISMOS DE INTERES INDUSTRIAL Morfologia microscopica Morfologia macroscopica Pruebas bioquímicas prueba de producción del metabolito de interé s PCR

PRUEBAS DE ACEPTACION O RECHAZO:

PRUEBAS DE ACEPTACION O RECHAZO Se toma un inoculo del vial o ampolleta y se hace crecer en un medio mínimo luego se hacen diluciones y se siembra, se observa la viabilidad en placa y su morfología colonial pruebas de capacidad de producción

Bacterias Entre las especies bacterianas de interés industrial están las bacterias del ácido acético, Gluconobacter y Acetobacter que pueden convertir el etanol en ácido acético. El género Bacillus es productor de antibióticos (gramicidina, bacitracina, polimixina), proteasas e insecticidas. Del género Clostridium cabe destacar Clostridium acetobutylicum que puede fermentar los azúcares originando acetona y butanol. Las bacterias del ácido láctico incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur. Corynebacterium glutamicum es una importante fuente industrial de lisina. Streptomyces su principal importancia radica en la producción de antibióticos como anfotericina B, kanamicina, neomicina, estreptomicina, tetraciclina, etc. :

Bacterias Entre las especies bacterianas de interés industrial están las bacterias del ácido acético, Gluconobacter y Acetobacter que pueden convertir el etanol en ácido acético. El género Bacillus es productor de antibióticos ( gramicidina , bacitracina , polimixina ), proteasas e insecticidas. Del género Clostridium cabe destacar Clostridium acetobutylicum que puede fermentar los azúcares originando acetona y butanol. Las bacterias del ácido láctico incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur. Corynebacterium glutamicum es una importante fuente industrial de lisina. Streptomyces su principal importancia radica en la producción de antibióticos como anfotericina B, kanamicina , neomicina , estreptomicina, tetraciclina, etc.

Levaduras Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiae de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. Kluyveromyces fragilis es una especie fermentadora de la lactosa que se explota en pequeña escala para la producción de alcohol a partir del suero de la leche. Yarrowia lipolytica es una fuente industrial de ácido cítrico. Trichosporum cutaneum desempeña un importante papel en los sistemas de digestión aeróbica de aguas residuales debido a su enorme capacidad de oxidación de compuestos orgánicos, incluídos algunos que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como los derivados fenólicos. :

Levaduras Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiae de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. Kluyveromyces fragilis es una especie fermentadora de la lactosa que se explota en pequeña escala para la producción de alcohol a partir del suero de la leche. Yarrowia lipolytica es una fuente industrial de ácido cítrico. Trichosporum cutaneum desempeña un importante papel en los sistemas de digestión aeróbica de aguas residuales debido a su enorme capacidad de oxidación de compuestos orgánicos, incluídos algunos que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como los derivados fenólicos .

Hongos filamentosos Los hongos son la base de muchas fermentaciones como la combinación de soja, habichuelas, arroz y cebada que dan lugar a los alimentos orientales miso, shoyu y tempeh. Los hongos son también la fuente de muchos enzimas comerciales (amilasas, proteasas, pectinasas), ácidos orgánicos (cítrico, láctico), antibióticos (penicilina), quesos especiales (Camembert, Roquefort) y, evidentemente, de las setas. :

Hongos filamentosos Los hongos son la base de muchas fermentaciones como la combinación de soja, habichuelas, arroz y cebada que dan lugar a los alimentos orientales miso, shoyu y tempeh . Los hongos son también la fuente de muchos enzimas comerciales (amilasas, proteasas, pectinasas ), ácidos orgánicos (cítrico, láctico), antibióticos (penicilina), quesos especiales (Camembert, Roquefort) y, evidentemente, de las setas.

Antibiótico Organismo productor Organismos blanco Sitio o modo de acción Penicilina Penicillium chrysogenum (H) Bacterias Gram + Síntesis de la pared Cefalosporina Cephalosporium acremonium (H) Bacterias Gram + y - Síntesis de la pared Bacitracina Bacillus subtilis (B) Bacterias Gram + Síntesis de la pared Polimixina B Bacillus polymyxa (B) Bacterias Gram + Membrana celular Anfotericina B Streptomyces nodosus (B) Hongos Membrana celular Eritromicina Streptomyces erythreus (B) Bacterias Gram + Síntesis proteica Neomicina Streptomyces fradiae (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Streptomycin Streptomyces griseus (B) Bacterias Gram - Síntesis proteica Tetraciclina Streptomyces rimosus (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Vancomicina Streptomyces orientalis (B) Bacterias Gram + Síntesis proteica Gentamicina Micromonospora purpurea (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Rifampicina Streptomyces mediterranei (B) M. tuberculosis Síntesis proteica Griseofulvina Penicillium griseofulvum (H) Hongos dermatófitos Microtúbulos Tabla: Principales antibióticos obtenidos de microorganism:

Antibiótico Organismo productor Organismos blanco Sitio o modo de acción Penicilina Penicillium chrysogenum (H) Bacterias Gram + Síntesis de la pared Cefalosporina Cephalosporium acremonium (H) Bacterias Gram + y - Síntesis de la pared Bacitracina Bacillus subtilis (B) Bacterias Gram + Síntesis de la pared Polimixina B Bacillus polymyxa (B) Bacterias Gram + Membrana celular Anfotericina B Streptomyces nodosus (B) Hongos Membrana celular Eritromicina Streptomyces erythreus (B) Bacterias Gram + Síntesis proteica Neomicina Streptomyces fradiae (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Streptomycin Streptomyces griseus (B) Bacterias Gram - Síntesis proteica Tetraciclina Streptomyces rimosus (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Vancomicina Streptomyces orientalis (B) Bacterias Gram + Síntesis proteica Gentamicina Micromonospora purpurea (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Rifampicina Streptomyces mediterranei (B) M. tuberculosis Síntesis proteica Griseofulvina Penicillium griseofulvum (H) Hongos dermatófitos Microtúbulos Tabla: Principales antibióticos obtenidos de microorganism

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Antibiótico Organismo productor Organismos blanco Sitio o modo de acción Penicilina Penicillium chrysogenum (H) Bacterias Gram + Síntesis de la pared Cefalosporina Cephalosporium acremonium (H) Bacterias Gram + y - Síntesis de la pared Bacitracina Bacillus subtilis (B) Bacterias Gram + Síntesis de la pared Polimixina B Bacillus polymyxa (B) Bacterias Gram + Membrana celular Anfotericina B Streptomyces nodosus (B) Hongos Membrana celular Eritromicina Streptomyces erythreus (B) Bacterias Gram + Síntesis proteica

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Neomicina Streptomyces fradiae (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Streptomycin Streptomyces griseus (B) Bacterias Gram - Síntesis proteica Tetraciclina Streptomyces rimosus (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Vancomicina Streptomyces orientalis (B) Bacterias Gram + Síntesis proteica Gentamicina Micromonospora purpurea (B) Bacterias Gram + y - Síntesis proteica Rifampicina Streptomyces mediterranei (B) M. tuberculosis Síntesis proteica Griseofulvina Penicillium griseofulvum (H) Hongos dermatófitos Microtúbulos

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SINCRONÍA DE CULTIVOS Mitosis en células de un cultivo sincronizado

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SINCRONÍA DE CULTIVOS Se considera a un cultivo en sincronía cuando todas las células se encuentran en la misma fase de la curva de crecimiento Streptococcus Tener células sincronizadas permite medir el parámetro deseado en todas las células en lugar de tener un promedio

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MÉTODOS DE SINCRONIZACIÓN: Alteración fisiológica Ciclo de crecimiento Gradiente de sacarosa Gradiente de polietilénglicol Filtros en membrana

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ALTERACIÓN FISIOLÓGICA En el medio de cultivo se limita la cantidad de aminoácidos y timina lo que afecta la síntesis de proteínas y DNA Estas condiciones obligan a las células a disminuir algunas funciones vitales Al regresar a las células a un medio de cultivo normal, casi todas reinician al mismo tiempo sus funciones normales

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CICLO DE CRECIMIENTO Conociendo de forma aproximada el tiempo de generación de la célula se hacen pases sucesivos a medios de cultivo fresco

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GRADIENTES 4% 12% De sacarosa Paquete celular en fase log 5000 ó 6000g 30 ó 40 minutos Sobrenadante a emplear

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El gradiente con Polietilénglicol contiene: Sacarosa Polietilénglicol (PM 8000 a 15000) Percoll Con este gradiente se logran mejores resultados contando con células que mantienen la sincronía hasta por 5 generaciones

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FILTRACIÓN CON MEMBRANAS (NITROCELULOSA) Se coloca en un vaso y agrega medio de cultivo, las células se desprenden a medida que se reproducen

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En dependencia del uso que se les de al cultivo se elige el método y el número inicial de células El grado de sincronía (F) se calcula de acuerdo a la siguiente ecuación No = Número de células iniciales Nt = Número de células después de un ciclo t = Tiempo de generación promedio a = Tiempo en que se estabiliza el número de células Sincronía perfecta: a 0 Nt = 2No F = 1 Si F : 0.6 – 0.8 la sincronía es buena

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