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Veterinaria-Microbiología1
TEMA 60
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MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL. MICROORGANISMOS DE INTERÉS
INDUSTRIAL. PROCESOS INDUSTRIALES EN LOS QUE
INTERVIENEN MICROORGANISMOS. TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE
RESIDUOS. CONTROL BIOLÓGICO DE PLAGAS.
Las fotos contenidas en este tema proceden de páginas web públicas. No obstante si el autor de alguna foto desea que se retire, se procederá a hacerlo.Los contenidos de esta presentación (texto, imágenes y otros materiales) sólo son informativos, y no pretenden sustituir al consejo, diagnóstico o de tratamiento, profesional médico o veterinario. Siempre siga el consejo de su médico o veterinario para cualquier cuestión en lo que respecta a un problema médico o de salud animal
Veterinaria-Microbiología2Las fotos contenidas en este tema proceden de páginas web públicas.No obstante si el autor de alguna foto desea que se retire, se procederá a hacerlo.
TEMA 60
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¿MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL O BIOTECNOLOGÍA?
• CÉLULAS•ENZIMAS•METABOLITOS:
• PRIMARIOS / SECUNDARIOS• HOMÓLOGOS / HETERÓLOGOS (I.G.)
Uso de microorganismos vivos o sus productos en procesos industriales a gran escala.
2 FASES1) M. I. TRADICIONAL2) M. I. con OMG
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• Adaptación al crecimiento en gran escala• Crecimiento en medios “sencillos y económicos”• No patógenos (Seguros)• Crecimiento rápido• Susceptibles de ser manipulados genéticamente• Estables a nivel genético• Fáciles de almacenar
CARACTERÍSTICAS DESEABLES en los M.O. industriales
HONGOS• PLURICELULARES• UNICELULARES (levaduras)
BACTERIAS• BACTERIAS ÁCIDO-LÁCTICAS• CLOSTRIDIOS, PSEUDOMONAS• ESTREPTOMICETOS
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INDUSTRIA ALIMENTARIA INDUSTRIA FARMACÉUTICA
• ALIMENTOS “FERMENTADOS”
• SÍNTESIS DE COMPUESTOS RELACIONADOS:
• AMINOÁCIDOS
• LISINA (Brevibacterium flavum)
• GLUTÁMICO (Corynebacterium glutamicum)
• VITAMINAS
• ENZIMAS
• PROTEÍNAS UNICELULARES
• ÁCIDOS ORGÁNICOS
• SÍNTESIS DE AGENTES TERAPÉUTICOS:
• ANTIMICROBIANOS
• VITAMINAS (B12, RIBOFLAVINA)
• HORMONAS
• VACUNAS RECOMBINANTES
INDUSTRIA QUÍMICA
• ÁCIDOS ORGÁNICOS, ALCOHOLES Y CETONAS
• POLISACÁRIDOS
• ENZIMAS
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INDUSTRIA QUÍMICA• ÁCIDOS ORGÁNICOS / ALCOHOLES / CETONAS
• GLICEROL (NEUBERG, LEVADURAS)• ACETONA, BUTANOL (WEIZMAN, Clostridium acetobutylicum)• ETANOL (Saccharomyces cerevisiae)• ÁCIDOS CÍTRICO E ITACÓNICO (Aspergillus niger)• ÁCIDO LÁCTICO (Lactobacillus)• ÁCIDO PROPIÓNICO (propionibacterias)
• POLISACÁRIDOS• XANTANOS (Xantomonas)• DEXTRANOS (Leuconostoc, Acetobacter, Klebsiella)
• ENZIMAS• PROTEASAS (Bacillus)• LIPASAS (Aspergillus, Rhizopus)• AMILASAS (Bacillus, Aspergillus, Rhizopus)• PECTINASAS (Aspergillus)• RENINA - BM
Microbiolog ía industrial tradicional
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INDUSTRIA FARMACÉUTICA
• ANTIMICROBIANOS
• PENICILINA, ESTREPTOMICINA, TETRACICLINA, ETC
• VITAMINAS
•B12 (Propionibacterium, Pseudomonas)
• RIBOFLAVINA (Ashbya gossypii)
• OTROS MEDICAMENTOS (OMG):
• INTERLEUQUINAS, ERITROPOYETINA, FACTOR DE NECROSIS TUMORAL, INTERFERONES,…
• HORMONAS
• INSULINA, HORMONA DEL CRECIMIENTO,
• VACUNAS RECOMBINANTES
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INDUSTRIA FARMACÉUTICA: Gro. Rhizopus
CORTISONA
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Los organismos modificados genéticamente (OMG), son organismos en cuyo genoma se ha incorporado, de forma estable, un segmento de ADN extraño, utilizando técnicas de Ingeniería Genética
¿Qué son los Organismos Modificados Genéticamente?
¿Para que se obtienen los OMG?
Microbiolog ía industrial con OMG
•SÍNTESIS PRODUCTOS HETERÓLOGOS
•TRANSFORMACIÓN DE ORGANISMOS: plantas transgénicas.
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ADN humano
Insulina biosintética
INSULINA HUMANA
Microbiolog ía industrial con OMG
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VACUNAS RECOMBINANTES (hepatitis B)
.
Microbiolog ía industrial con OMG
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¿Para qué se obtienen los Organismos Modificados Genéticamente?
La modificación genética realizada en una planta tiene objetivos diversos:
Flavr Svr
Que sus productos tengan una vida comercial más larga
Resistencia a plagas de insectos
Maíz BtLepidópteros
Resistencia a herbicidas
Soja Roundup Ready®
Arroz dorado
Tengan mejores cualidades nutritivas
βcaroteno (Vitamina A)
Tomado de www.sistemasgenomicos.com
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¿Cómo se hace una planta transgénica?
La técnica más comúnmente utilizada para la creación de plantas transgénicas se basa en la acción de un microorganismo, Agrobacterium tumefaciens, que es capaz de transferir parte de su material genético al genoma de las plantas.
El ADN que transfiere la bacteria se utiliza como vector, incorporando la secuencia o gen de interés mediante técnicas de ingeniería genética.
Plásmido Ti
Secuencia de interés
Agrobacterium tumefaciens
Tomado de www.sistemasgenomicos.com
Microbiolog ía industrial con OMG
Veterinaria-Microbiología14 tomado de www.sistemasgenomicos.com
En contacto con la superficie de la célula, Agrobacterium puede transferir su ADN a la célula vegetal
El ADN con el gen de interés se incorpora de forma estable a los cromosomas de la célula vegetal, de modo que se transmitirá a las siguientes generaciones.
¿Cómo se hace una planta transgénica?
Microbiolog ía industrial con OMG
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Control biol ógico de plagas
ORGANISMOS EMPLEADOS COMO BIOINSECTICIDAS
• BACTERIAS
• Bacillus thuringiensis
• Paenibacillus popilliae
• VIRUS
• Baculoviridae: Nucleopolyhedrovirus, Granulovirus
• Reoviridae, Iridoviridae
• HONGOS• Beauveria bassiana• Metarhicium anisopliae
• Bacillus sphaericus• B. subtillis• Agrobacterium radiobacter• Pseudomonas auerofaciens• P. fluorescens, P. syringae• Burkholderia cepacia
• Streptomyces griseoviridis
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ORGANISMOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE (OMG/GMO)
MODIFICACIÓN DEL HOSPEDADOR
Resistencia a plagas de insectos
Maíz BtLepidópteros
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Tratamiento biol ógico de residuos
TIPOS DE RESIDUOS
• SÓLIDOS:
• URBANOS (HUMANO - BASURAS)
• AGRÍCOLAS (ESTIÉRCOL)
• GANADEROS (MATADEROS)
• LÍQUIDOS
• URBANOS (HUMANO – AGUAS RESIDUALES)
• AGRÍCOLAS (PURINES)
RESIDUOS SÓLIDOS• SEPARACIÓN DE COMPONENTES
• COMPONENTE ORGÁNICO:• AEROBIOSIS: COMPOSTAJE – COMPOST/ABONO• ANAEROBIOSIS: DIGESTIÓN - BIOGAS
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COMPOSTAJE
FACTORES AMBIENTALES
MICROORGANISMOS IMPLICADOS
FASES:
TRADICIONAL/INDUSTRIAL
.
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RESIDUOS DE EXPLOTACIONES GANADERAS
• CADÁVERES
• HECES, ORINA
• CAMAS PURINES
SUELOS
AGUAS
GASES
• SANIDAD ANIMAL
• SALUD PÚBLICA
• MEDIO AMBIENTE
CO2 – NH3 – CH4 – SH2 – N2O - CVO
RESIDUOS • MEDIO AMBIENTE
NITRATOS, P
METALES (Cu, Zn)
ANTIMICROBIANOS
OTROS MEDICAMENTOS
ACIDIFICACIÓN DE SUELOS
CALENTAMIENTO GLOBAL
BIOLÓGICA
QUÍMICA
OLORES