BIOTECNOLOGIA MCICROBIANA O BIOTECNOLOGIA MCICROBIANA O MICROBIOLOGIA INDUSTRIALMICROBIOLOGIA INDUSTRIAL

Desarrolla procedimientos que permitan el aislamiento y selección de

microorganismos de interés industrial

Método para detectar la actividad

deseada.

FERMENTACIONES

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

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

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.

Formas Bacterianas

Las Bacterias se reproducen por Fisión

Binaria

HONGOSHONGOS

Los Hongos se reproducen sexual o asexualmente

Curva de crecimiento bacteriano

tiempo

Nú

mer

o d

e b

act

eri

as

Fase Lag Fa

se lo

g

Fase estacionaria

Fase de muerte

Algunos microorganismos se reproduzcan en tan solo 20 minutos (Escherichia coli)

Los mo tienen una elevada tasa metabólica

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 oPROBIÓTICOS, (promotores de la vida), alimewntos fermentados etc.

En agricultura, la biotecnología microbiana, se emplea en biofertilización, utiliza organismos como Agrobacterium tumefacienspara modificar genéticamente a las plantas. Plantas modificadas para ser resistentes a insectos tienen genes de tóxinas de Bacillusthuringiensis. Como Biofertilizantes (solubilizadoras de fósforo, productoras de fitohormonas) y fijadoras de nitrógeno (Herbaspirillumsp., Gluconacetiobacter sp., Azotobacter sp.) Biotecnología microbiana, también se usa en medicina veter

Salud:Salud:

Bordetella pertusisBordetella pertusisClostridium tetaniClostridium tetaniCorynebacterium diptheriaeCorynebacterium diptheriae

Propionebacterium sp.Propionebacterium sp.

Penicillium chrysogeniumPenicillium chrysogenium

Bacillus sp.Bacillus sp.Rhizopus nigricansRhizopus nigricansCurvularia lunataCurvularia lunataE. coli. , Bacterias lácticas, Etc.E. coli. , Bacterias lácticas, Etc.

Alimentos:Alimentos:

Saccharomyces cereviciaeSaccharomyces cereviciaeStreptococcus lactisStreptococcus lactisLactobacillus vulgarisLactobacillus vulgaris

Saccharomyces sp.Saccharomyces sp.

Acetobacter acetiAcetobacter aceti

Lactobacillus sp.Lactobacillus sp.Streptococcus sp.Streptococcus sp.Penicillium spPenicillium sp

Ambiental

Thiobacillus ferrooxidansAcidithiobacillus thiooxidansLeptospirillum ferrooxidans

Saccharomyces sp.

Metanogénicas

Hyphomicrobium sp.Pichia pastoris.Thiobacillus thioparus

Ambiental

Thiobacillus ferrooxidansAcidithiobacillus thiooxidansLeptospirillum ferrooxidans

Saccharomyces sp.

Metanogénicas

Hyphomicrobium sp.Pichia pastoris.Thiobacillus thioparus

Docente: Alejandra Arancibia. 16

Producción de BIOCOMBUSTIBLE la bacteriaS. 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 ydescontaminar distintos compuestos en suelos y tierras de naturaleza urbana e industrial.

Desechos orgánicos y Metales pesados (plomo, mercurio, cadmio)

Como agruparlos en su estudioBacterias acéticas:

La actividad de las bacterias acéticas se conoce desde hace siglospor 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, muchasde ellas son capaces de crecer en presencia de ácido acético Producen acidificación cuando crecen en presencia de etanol.Algunas especies son fijadoras de Nitrógeno

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 pasteurianusAcetobacter peroxydansLos caracteres taxomomicos mas característicos de cada una de ellos son los siguientes:G. Pseudomonasflagelación polarno desarrolla a pH 4,5No oxida el etanol a acido acético

G. acetobacterflagelación periticadesarrollo bueno a pH 4,5oxidación intensa etanol a ac. acético

G. gluconobacterflagelación polardesarrollo positivo a pH 4,5oxidación moderada etanol a ac. acetico

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.

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.

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.

Grupo І. – thermophilic homofermentativo lactobacilliLactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricusLactobacillus acidophilusLactobacillus helveticusLactobacillus lactisGrupo ІІ. – Ácido láctico thermophilic streptococciStreptococcus thermophilusGrupo IIІ. - mesophilic lactococci y lactobacilliLactococcus lactisLactococcus lactis biovar diacetylactisLactococcus cremorisLeuconostoc mesenteroides ssp. cremorisLactobacillus casei, inlc. GG;Lactobacillus plantarum etc.

La colección de "Lactina" consta de tres grupos de cepas

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

Lactobacillus

Clasificación científica

Dominio: Bacteria

Filo: Firmicutes

Clase: Bacilli

Orden: Lactobacillales

Familia: Lactobacillaceae

Género: LactobacillusBEIJERINCK, 1901

Especies

Lactobacilos búlgaros utilizados para la producción casera de yogur.

L. acidophilusL. bulgaricusL. caseiL. delbrueckiiL. fermentumL. gasseriL. johnsoniiL. lactisL. paracaseiL. plantarumL. reuteriL. rhamnosusL. salivariusRhamnousus

L. acetotolerans L. acidophilusL. agilis L. alimentariusL. Amylolyticus L. amylophilusL. amylovorus . animalisL. aviarius subsp. araffinosus L. aviarius subsp. aviariusL. Bifermentans L. brevisL. Buchneri L. carnisL. Casei L. catenaformeL. Cellobiosus L. collinoidesL. coryniformis subsp. Coryniformis L. coryniformis subsp. torquensL. crispatus L. curvatus subsp. curvatusL. curvatus subsp. melibiosus L. delbrueckii subsp. bulgaricusL. delbrueckii subsp. delbrueckii L. delbrueckii subsp. lactisL. Farciminis L. fermentumL. Fructivorans L. fructosusL. gallinarum

L. Kefiranofaciens L. kefirgranumL. Kefiri L. kunkeeiL. Lindneri L. malefermentansL. Mali L. maltaromicusL. manihotivorans L. murinusL. oris L. panisL. Parabuchneri L. paracasei subsp. paracaseiL. paracasei subsp. Tolerans L. parakefiriL. Paraplantarum L. pentosusL. Plantarum L. pontisL. reuteri L. rhamnosusL. rogosae L. ruminisL. sakei subsp. carnosus L. sakei subsp. sakeiL. salivarius subsp. salicinius L. salivarius subsp. salivariusL. Sanfranciscensis

L. gasseriL. Graminis L. hamsteriL. HelveticusL. hilgardiiL. homohiochii L. inersL. intestinalis . jenseniiL. johnsonii L. Kandleri L. sharpeaeL. Suebicus L. uliL. vaccinostercus L. vaginalisL. Vitulinus L. zeae

Identification of Lactobacilli and Bifidobacteria

Table 1. Lactobacillus species

For further information, see reference 36.

Identification of Lactobacilli and Bifidobacteria

Leuconostoc

Clasificación científica

Dominio: Bacteria

Filo: Firmicutes

Clase: Bacilli

Orden: Lactobacillales

Familia: Leuconostocaceae

Género: LeuconostocVAN TIEGHEM 1878

Especies

L. carnosumL. citreumL. durionisL. fallaxL. ficulneumL. fructosumL. garlicumL. gasicomitatumL. gelidumL. inhaeL. kimchiiL. lactisL. mesenteroidesL. oenosL. pseudoficulneumL. 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 dextranoa partir de la sacarosa.

Pediococcus

Clasificación científica

Dominio: Bacteria

Filo: Firmicutes

Clase: Bacilli

Orden: Lactobacillales

Familia: Lactobacillaceae

Género: PediococcusCLAUSSEN 1903

Especies

P. acidilacticiP. cellicolaP. clausseniiP. damnosusP. dextrinicusP. ethanoliduransP. inopinatusP. parvulusP. pentosaceusP. 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..

Lactococcus

Lactococcus lactis

Clasificación científica

Dominio: Bacteria

Filo: Firmicutes

Clase: Bacilli

Orden: Lactobacillales

Familia: Streptococcaceae

Género: LactococcusSCHLEIFER ET AL. 1986

Especies

L. chungangensisL. fujiensisL. garvieaeL. lactisL. pisciumL. plantarumL. 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

Streptococcus

Clasificación científica

Dominio: Bacteria

Filo: Firmicutes

Clase: Bacilli

Orden: Lactobacillales

Familia: Streptococcaceae

Género: Streptococcus

Especies

S. agalactiaeS. bovisS. mutansS. pneumoniaeS. pyogenesS. salivariusS. sanguinisS. suisS. thermophilusS. viridansetc.

El género Streptococcus:  cocos grampositivos, crecen en cadenas o pares,  son oxidasa y catalasa negativos.

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. aviumE. duransE. faecalisE. 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.

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

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

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 )

BifidobacteriumGénero: Bifidobacterium

ORLA-JENSEN 1924Especies

B. Adolescentis B. angulatumB. animalisB. asteroidesB. bifidumB. boumB. breveB. catenulatumB. choerinumB. coryneformeB. cuniculiB. denticolensB. dentiumB. gallicumB. gallinarumB. indicum

B. infantisB. inopinatumB. lactisB. longumB. magnumB. merycicumB. minimumB. pseudocatenulatumB. pseudolongumB. pullorumB. ruminantiumB. saeculareB. subtileB. suisB. thermacidophilumB. thermophilum

•Bifidobacterias•Bifidobacterium longum•Bifidobacteria adolescentis•Bifidobacteria animalis•Bifidobacteria infantis•Bifidobacteria bifidum•Streptococcus salivaris•Streptococcus faecium•Streptococcus diacetylactis•Streptococcus intermedius•Streptococcus thermophillusSaccharomyces 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

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), inulinaPolímero de Fructosa en enlace ß,1-2 no digerible Obtenidos de vegetales (achicoria, cebolla, etc.)

Flora intestinal estimulada: Lactobacillus, Bifidobacterium

INFECCION POR Helicobacter PyloriPatógeno 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.

Producción de Ácido Glutámico• Corynebacterium glutamicum

La fermentación alcohólica es un proceso fermentación en ausencia de aire (oxígeno - O2)

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.

 Bebidas 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

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 Flora microbiana en el tratamiento de aguas residualestratamiento de aguas residuales

Digestión aerobiaDigestión anaerobia

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

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 cultivo8.- 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 OBTENCION Y AISLAMIENTO DE MICROORGANISMOS DE INTERES MICROORGANISMOS DE INTERES

INDUSTRIALINDUSTRIAL

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 AISLARMICROORGANISMOS QUE SE PUEDEN AISLAR

TermofilicosCeluloliticosMesofilicosDegradadores de hidrocarburosMicroorganismos con una alta velocidad de crecimientoProductores de antibioticosEtc.

Fuentes de obtención de mo de Fuentes de obtención de mo de interés industrialinterés 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 1.- Colecciones internacionales de cultivos tipo o stockde cultivos tipo o stock

2.- Fuentes naturales de 2.- Fuentes naturales de aislamientoaislamiento

3.- programas de 3.- programas de mejoramiento de cepasmejoramiento de cepas

Fuentes primariasFuentes primarias

Cultivos stockAmerican Type Culture Collection (ATCC)Central Bureau Voor Schimmelculture (CBS)Agricultural Research Cervice Culture Collection (NRRL)Commonwealth Mycological InstituteNational Collection of Industrial Bacteria (NCIB)Centre de Collection des Types MicrobiensNational Collection of Type Culture (NCTC)Culture Collection of Indiana Universyty

Fuentes naturales de aislamiento Fuentes naturales de aislamiento ((fuentes fuentes secundarias)secundarias)

Agua negrasPosos petroleros y refineríasSuelos. (100 millones de mo por gramo de suelo) bosques, jardín etc.)Residuos vegetales en descomposiciónRaíces y tubérculos de vegetalesAguas dulces (lagos, Rios)Tejidos animalesResiduos de industrias alimentariasResiduos lignocelulosicosResiduos de ganadoResiduos de productos pesquerosFrutos en descomposición Residuos de los procesos de fermentaciónResiduos de plantas elaboradoras de jugos

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

Tamizado primario Tamizado primario Tamizado secundarioTamizado secundario

Screening (Búsqueda):Screening (Búsqueda): Detección y

aislamiento de microorganismos

de interés industrial de entre una

población compleja de organismos

utilizando procedimientos

selectivos.

Screening PrimarioScreening Primario: Detección y : Detección y aislamiento de microorganismos aislamiento de microorganismos

potencialmente útiles.potencialmente útiles.

Screening SecundarioScreening 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 MicroorganismosSelección de Microorganismos

Screening

Detección y aislamiento de microorganismos de interés industrial de entre una población compleja de organismos utilizando protocolos

selectivos.

Detección y aislamiento de microorganismos de interés industrial de entre una población compleja de organismos utilizando protocolos

selectivos.

PRIMARIOPRIMARIO SECUNDARIO

SECUNDARIO

Screening Primario

Screening Primario

Población Mixta.Medios Selectivos. Inhibidores

Población Mixta.Medios Selectivos. Inhibidores

Screening SecundarioScreening Secundario

Análisis de microorganismos aislados en el Screening 1°. separando los de interés potencial de los de interés real y mejorar estas cepas seleccionadas.

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 MicroorganismosSelección de Microorganismos

SELECCION DE MICROORGANISMOSSELECCION DE MICROORGANISMOS

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

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

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

Para llevar a cabo un screening primario generalmente se parte de una Para llevar a cabo un screening primario generalmente se parte de una población mixta (suelo, fermentaciones naturales, etc.) donde existe tanto una población mixta (suelo, fermentaciones naturales, etc.) donde existe tanto una gran cantidad como variedad de microorganismos potencialmente útiles que gran cantidad como variedad de microorganismos potencialmente útiles que debemos seleccionar. Para ello lo primero que hacemos es utilizar medios debemos seleccionar. Para ello lo primero que hacemos es utilizar medios selectivos donde crezca el tipo de microorganismo que nos interesa aislar. A 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 este medio se le pueden añadir inhibidores para eliminar los que no nos interesan. Por ejemplo, si queremos obtener un microorganismo aerobio lo interesan. Por ejemplo, si queremos obtener un microorganismo aerobio lo creceríamos en presencia de Ocreceríamos en presencia de O22 con lo que los anaerobios no crecerían; o bien con lo que los anaerobios no crecerían; o bien si queremos seleccionar hongos, añadiríamos cloranfenicol, antibiótico que si queremos seleccionar hongos, añadiríamos cloranfenicol, antibiótico que actúa frente a bacterias pero que no afecta a los hongos. Los parámetros 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 generales que tenemos que tener en cuenta son la fuente de carbono, fuente de nitrógeno, aireación, temperatura, pH e inhibidores. Posteriormente se de nitrógeno, aireación, temperatura, pH e inhibidores. Posteriormente se reaislan en cultivo puro aquellos microorganismos que hemos aislado para su reaislan en cultivo puro aquellos microorganismos que hemos aislado para su posterior estudio.posterior estudio.

Muestreo y aislamiento

MuestreoTratamiento de la muestraEnriquecimientoAislamiento

Muestra de Suelo u otra:

1. Se toma en una bolsa estéril con guantes y espátula una muestra de el suelo.

2. La muestra de suelo se resuspende en agua estéril.

3. El sobrenadante se diluye 10-1 a 10-10 veces.

4. 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.

5. Se aíslan colonias separadas de distinta morfología y se purifican por resiembra.

6. Los cultivos puros se mantienen en tubos de ensayo como cultivos en medio sólido listos para realizar las pruebas de selección.

Técnica de siembra por difusión en placa

Técnica de vertido en placa

Aislamiento directo en

medio selectivo y

diferencial

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

Una vez crecidas las colonias que nos

interesan, se utiliza un microorganismo se utiliza un microorganismo

que sea susceptible de inhibir su que sea susceptible de inhibir su

crecimientocrecimiento por los antibióticos que

queramos seleccionar: Gram +, Gram -,

amplio espectro, etc. Se aíslanSe aíslan, para

ensayos posteriores, aquellas colonias

que produzcan halos de inhibiciónque produzcan halos de inhibición

Selección de microorganismos

productores de vitaminas y otros

factores de crecimiento

Selección de microorganismos

productores de enzimas

¿Cómo comprobar lo que deseamos?¿Cómo comprobar lo que deseamos?

Cultivos puros aisladosCultivos puros aislados

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 empleadasTécnicas empleadas

1. Selección de microorganismos de la naturaleza empleando criterios eco-fisiológicos (temperatura, pH, salinidad, etc.). Esta basado en técnicas de cultivo y selección

2. Selección directa de secuencias genéticas de interés del medio ambiente (pos-genómica)

3. MUTACION CON AGENTES MUTAGENICOS Y SELECCIÓN DE MUTANTES

a. al azarb. sitio dirigidac. Basada en propiedades metabólicas

Técnicas empleadasTécnicas 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

MANTENIMIENTO Y MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE CONSERVACION DE MICROORGANISMOS MICROORGANISMOS INDUSTRIALESINDUSTRIALES

Objetivos de conservar Objetivos de conservar microorganismos: microorganismos:

1.- Mantener los cultivos viables a lo largo 1.- Mantener los cultivos viables a lo largo del tiempo.del tiempo.

2.- Mantener los cultivos puros, sin 2.- Mantener los cultivos puros, sin contaminaciones.contaminaciones.

3.- Mantener los cultivos sin cambios en sus 3.- Mantener los cultivos sin cambios en sus características, es decir estables.características, es decir estables.

Mantenimiento bajo capa de Mantenimiento bajo capa de aceiteaceite

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.

DesventajasDesventajas::

Se sostienen que en estas condiciones Se sostienen que en estas condiciones los microorganismos pueden los microorganismos pueden continuar reproduciéndose, con continuar reproduciéndose, con posibilidades de aparición de posibilidades de aparición de mutantes.mutantes.

Sin embargo se acepta que estas Sin embargo se acepta que estas alteraciones no se observan hasta los alteraciones no se observan hasta los tres años de mantenimiento.tres años de mantenimiento.

CONGELAMIENTOCONGELAMIENTO

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 Existen una serie de problemas que debemos tener en cuenta en la congelacion:tener en cuenta en la congelacion:

La formación de cristales de hielo pueden La formación de cristales de hielo pueden romper las células, además al eliminar el agua romper las células, además al eliminar el agua líquida por convertirse en hielo existe una líquida por convertirse en hielo existe una concentración de sales que puede ser perjudicial. concentración de sales que puede ser perjudicial.

Para evitar estos problemas se deben utilizar Para evitar estos problemas se deben utilizar suspensiones que contengan el mínimo de sales suspensiones que contengan el mínimo de sales posibles así como utilizar agentes protectores posibles así como utilizar agentes protectores como el como el glicerol (25%) o dimetilsulfóxido (DMSO glicerol (25%) o dimetilsulfóxido (DMSO 10%) 10%) que neutralizan el efecto de las sales.que neutralizan el efecto de las sales. El realizar el proceso de congelación de una El realizar el proceso de congelación de una forma rápida o gradualmente no está claro. forma rápida o gradualmente no está claro. Algunos recomiendan una bajada gradual Algunos recomiendan una bajada gradual (1°C/min) hasta -20°C para posteriormente enfriar (1°C/min) hasta -20°C para posteriormente enfriar rápidamente. Sin embargo, la descongelación rápidamente. Sin embargo, la descongelación debe ser rápida.debe ser rápida.

Congelamiento:Congelamiento:

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

DesventajasDesventajas

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

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

son: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 (CO2 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:Liofilización:

-- Es el método más utilizado por las Es el método más utilizado por las colecciones internacionales de cultivos tipo para colecciones internacionales de cultivos tipo para la conservación de los microorganismos. la conservación de los microorganismos.

-Consiste en congelar rápidamente una -Consiste en congelar rápidamente una suspensión de microorganismos y eliminar el suspensión de microorganismos y eliminar el agua como vapor de agua directamente del hielo agua como vapor de agua directamente del hielo sin pasar por el estado intermedio líquido. Por lo sin pasar por el estado intermedio líquido. Por lo tanto, combina la congelacion y la desecación tanto, combina la congelacion y la desecación por sublimación. por sublimación.

-El sistema requiere tres componentes: -El sistema requiere tres componentes: mecanismo de congelación, bomba de vacío y mecanismo de congelación, bomba de vacío y una trampa de agua.una trampa de agua.

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

Subcultivo seriadoSubcultivo 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.

DESVENTAJASDESVENTAJAS1.- 1.- Este método es válido para cortos períodos de Este método es válido para cortos períodos de

tiempo (semana - 15 días) por lo que deben ser resembrados tiempo (semana - 15 días) por lo que deben ser resembrados con frecuencia lo que incrementa el riesgo de contaminacióncon frecuencia lo que incrementa el riesgo de contaminación. .

2.- 2.- Además, al mantenerlos a temperatura ambiente, Además, al mantenerlos a temperatura ambiente, pueden crecer y espontáneamente cambiar sus pueden crecer y espontáneamente cambiar sus características genéticas (mutación, pérdida de plásmidos, características genéticas (mutación, pérdida de plásmidos, etc.) que pueden afectar al carácter por el que fueron etc.) que pueden afectar al carácter por el que fueron seleccionados. seleccionados.

Estos dos inconvenientes pueden subsanarse en parte en Estos dos inconvenientes pueden subsanarse en parte en lenteciendo el metabolismo de los microorganismos al lenteciendo el metabolismo de los microorganismos al mantenerlos a 4°C con lo que su crecimiento es inferior y la mantenerlos a 4°C con lo que su crecimiento es inferior y la necesidad de hacer subcultivos se prolonga a 1 - 3 meses. En necesidad de hacer subcultivos se prolonga a 1 - 3 meses. En microbiología industrial hay que pensar en mantener las microbiología industrial hay que pensar en mantener las colecciones durante períodos de años y no de meses, por lo colecciones durante períodos de años y no de meses, por lo tanto se utilizan otras técnicas que nos ahorran trabajo y tanto se utilizan otras técnicas que nos ahorran trabajo y disminuyen los riesgos.disminuyen los riesgos.

DesecaciónDesecación

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 Estos métodos de secado son particularmente útiles para conservar microorganismos útiles para conservar microorganismos

productores de esporas, p.j. actinomicetosproductores 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 De los métodos de conservación de microorganismos proponga el mejor para cada microorganismos proponga el mejor para cada uno:uno:

1. Bacterias1. Bacterias2.- Cianobacterias y cianobacterias2.- Cianobacterias y cianobacterias3.- Virus 3.- Virus 4.- Hongos filamentosos4.- Hongos filamentosos5.- Hongos levaduriformes5.- Hongos levaduriformes

CONSERVACION DE DIFERENTES GRUPOS DE MICROORGANISMOSCONSERVACION DE DIFERENTES GRUPOS DE MICROORGANISMOS

Debido a la gran variedad que presentan los microorganismos no existe ningún método óptimo 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 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 para algunos no es útil para otros. No obstante, en líneas generales podemos asumir lo siguiente:siguiente:

1.- Algas y cianobacterias1.- Algas y cianobacterias

La mayor parte de los cultivos se han mantenido como subcultivos seriados a temperaturas entre 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 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 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 general, las algas no aguantan bien la liofilización ni la desecación. En cuanto a la congelación los mejores resultados se obtienen con nitrógeno líquido.mejores resultados se obtienen con nitrógeno líquido.

2.- Bacterias2.- Bacterias

Prácticamente se han usado todos los métodos conocidos con buenos y malos resultados, aunque 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.en líneas generales el mejor método es la liofilización debido a su facilidad de transporte.

3.- Virus3.- Virus

Se han utilizado todos los métodos obteniendo en líneas generales baja supervivencia. Se 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.recomienda para su conservación durante largos períodos de tiempo el nitrógeno líquido.

4.- Hongos4.- Hongos

La mayoría de los hongos pueden conservarse por desecación en suelo. Aunque, al igual que las La mayoría de los hongos pueden conservarse por desecación en suelo. Aunque, al igual que las bacterias, presentan una gran diversidad encontrándonos de todo.bacterias, presentan una gran diversidad encontrándonos de todo.

PRUEBAS DE INDENTIFICACION DE PRUEBAS DE INDENTIFICACION DE MICROORGANISMOS DE INTERES INDUSTRIALMICROORGANISMOS DE INTERES INDUSTRIAL

Morfologia microscopica Morfologia macroscopica Pruebas bioquímicas prueba de producción del metabolito de interés PCR

PRUEBAS DE ACEPTACION O RECHAZOPRUEBAS 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

BacteriasBacterias

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

LevadurasLevaduras

Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae de la que se emplean de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. sake, pan y alcoholes industriales.

Kluyveromyces fragilisKluyveromyces fragilis es una especie fermentadora de es una especie fermentadora de la lactosa que se explota en pequeña escala para la la lactosa que se explota en pequeña escala para la producción de alcohol a partir del suero de la leche. producción de alcohol a partir del suero de la leche. Yarrowia lipolyticaYarrowia lipolytica es una fuente industrial de ácido es una fuente industrial de ácido cítrico. cítrico. Trichosporum cutaneumTrichosporum cutaneum desempeña un desempeña un importante papel en los sistemas de digestión aeróbica importante papel en los sistemas de digestión aeróbica de aguas residuales debido a su enorme capacidad de de aguas residuales debido a su enorme capacidad de oxidación de compuestos orgánicos, incluídos algunos oxidación de compuestos orgánicos, incluídos algunos que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como los derivados fenólicos.los derivados fenólicos.

Hongos filamentososHongos filamentosos

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

Antibiótico Antibiótico Organismo productorOrganismo productorOrganismos blancoOrganismos blancoSitio o modo de acciónSitio o modo de acciónPenicilinaPenicilinaPenicillium chrysogenum Penicillium chrysogenum (H)(H)Bacterias Gram +Bacterias Gram +Síntesis de la paredSíntesis de la paredCefalosporinaCefalosporinaCephalosporium acremonium Cephalosporium acremonium (H)(H)Bacterias Gram + y - Bacterias Gram + y - Síntesis de la paredSíntesis de la paredBacitracinaBacitracinaBacillus subtilis Bacillus subtilis (B)(B)Bacterias Gram +Bacterias Gram +Síntesis de la paredSíntesis de la paredPolimixina BPolimixina BBacillus polymyxa Bacillus polymyxa (B)(B)Bacterias Gram + Bacterias Gram + Membrana celularMembrana celularAnfotericina BAnfotericina BStreptomyces nodosus Streptomyces nodosus (B)(B)HongosHongosMembrana celularMembrana celularEritromicinaEritromicinaStreptomyces erythreus Streptomyces erythreus (B)(B)Bacterias Gram +Bacterias Gram +Síntesis proteicaSíntesis proteicaNeomicinaNeomicinaStreptomyces fradiae Streptomyces fradiae (B)(B)Bacterias Gram + y -Bacterias Gram + y -Síntesis proteicaSíntesis proteicaStreptomycinStreptomycinStreptomyces griseus Streptomyces griseus (B)(B)Bacterias Gram -Bacterias Gram -Síntesis proteicaSíntesis proteicaTetraciclinaTetraciclinaStreptomyces rimosus Streptomyces rimosus (B)(B)Bacterias Gram + y -Bacterias Gram + y -Síntesis proteicaSíntesis proteicaVancomicinaVancomicinaStreptomyces orientalis Streptomyces orientalis (B)(B)Bacterias Gram +Bacterias Gram +Síntesis proteicaSíntesis proteicaGentamicinaGentamicinaMicromonospora purpurea Micromonospora purpurea (B)(B)Bacterias Gram + y -Bacterias Gram + y -Síntesis proteicaSíntesis proteicaRifampicinaRifampicinaStreptomyces mediterranei Streptomyces mediterranei (B)(B)M. tuberculosisM. tuberculosisSíntesis proteicaSíntesis proteicaGriseofulvinaGriseofulvinaPenicillium griseofulvum Penicillium griseofulvum (H)(H)Hongos dermatófitosHongos dermatófitosMicrotúbulosMicrotúbulosTabla: Principales antibióticos obtenidos de microorganismTabla: 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

BacitracinaBacillus subtilis (B)

Bacterias Gram +

Síntesis de la pared

Polimixina BBacillus polymyxa (B)

Bacterias Gram +

Membrana celular

Anfotericina BStreptomyces nodosus (B) Hongos

Membrana celular

EritromicinaStreptomyces erythreus (B)

Bacterias Gram +

Síntesis proteica

NeomicinaStreptomyces fradiae (B)

Bacterias Gram + y -

Síntesis proteica

StreptomycinStreptomyces griseus (B)

Bacterias Gram -

Síntesis proteica

TetraciclinaStreptomyces rimosus (B)

Bacterias Gram + y -

Síntesis proteica

VancomicinaStreptomyces 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

SINCRONÍA DE CULTIVOS

Mitosis en células de un cultivosincronizado

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

MÉTODOS DE SINCRONIZACIÓN:

Alteración fisiológica

Ciclo de crecimiento

Gradiente de sacarosa

Gradiente de polietilénglicol

Filtros en membrana

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

CICLO DE CRECIMIENTO

Conociendo de forma aproximada el

tiempo de generación de la célula se

hacen pases sucesivos a medios de cultivo

fresco

GRADIENTES

4%

12%

De sacarosa

Paquete celular en fase log

5000 ó 6000g

30 ó 40 minutos

Sobrenadante a emplear

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

FILTRACIÓN CON MEMBRANAS (NITROCELULOSA)

Se coloca en un vaso y agrega medio de cultivo, las células se desprenden a medida que se reproducen

En dependencia del uso que se les de al cultivo se elige el método y el número inicial de célulasEl grado de sincronía (F) se calcula de acuerdo a la

siguiente ecuación

2NoNt

F

No = Número de células iniciales

Nt = Número de células después de un ciclo

Tiempo de generación promedio

= Tiempo en que se estabiliza el número de células

Sincronía perfecta:

0

Nt = 2No

F = 1

Si F: 0.6 – 0.8 la sincronía es buena