UNIVERSIDADPOLITÉCNICADEQUINTANAROO 20/Enero/2012 -Ing.enbiotecnología-
Ensayo sobre la aplicación de los microorganismos en la biotecnología. EdgarNoéTecCaamal
INTRODUCCIÓN
estudia la aplicación de la biotecnología de la microbiología en la industria.
La biotecnología puede ser definida como la aplicación de los principios de las ciencias y de la ingeniería al procesamiento de materiales mediante agentes biológicos. Se la define también como la explotación y control de sistemas biológicos para propósitos tecnológicos. Como lo sugiere su etimología, hay dos componentes básicos del concepto: el de bio, bio, esto es, la participación de agentes biológicos y el de tecnología , esto es, la aplicación del conocimiento para la generación de bienes y servicios (CHAMY M., 2003).
DESARROLLO Es de beneficio general el tener conocimiento de estas dos ciencias (microbiología y biotecnología), ya que no estaría de más saber cuál es el origen de muchos de los productos que se consume hoy de forma cotidiana. Que puede ir desde el alcohol producido por una bacteria determinada (Saccharomyces cerevisiae) hasta la utilización de la ingeniería genética para modificar el ADN de un microorganismo para que este pueda producir cierto producto. Que muestra claramente la microbiología aplicada a la biotecnología.
De acuerdo con la definición de la Comisión del Codex Alimentarius (CAC 2001a) ver Sección 3.3), se define a la biotecnología moderna como la aplicación de (i) técnicas in vitro de ácido nucleico, incluido el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos, o (ii) la fusión de células más allá de la familia taxonómica, que superan las barreras fisiológicas naturales de reproducción o recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicionales.
Claro está que para poder llegar a la aplicación de la microbiología o sistemas biológicos en la biotecnología se requiere de varias ciencias como la bioquímica, la biología, ingeniería química, etc. Aunque hay que tener claro que en la actualidad hay dos tipos de biotecnología. Una que se considera como la biotecnología tradicional o clásica en la que sus principales productos son tale como alimentos, alcohol comercial, etc. y la biotecnología nueva o fina en la que se obtiene productos a detalle, y se requiere de ingeniería genética, fusión de células, etc. para llegar a la obtención del producto deseado.
La microbiología se puede definir como la rama de la biología que estudia los microorganismos. estos se pueden dividir en microorganismos con organización celular (procariotas y eucariotas) y microorganismos sin organización celular como los virus.
Desde años atrás el uso de la biotecnología con un fin microbiológico ha existido, es lo que nos muestra la pasteurización que es un tratamiento de calor para eliminar microorganismo presentes, cuyo autor fue el químico francés Louis Pasteur.
En este ensayo se pretende hablar sobre la aplicación de la combinación de estas dos ciencias, ya que esta ha traído numerosos beneficios a nuestra humanidad. Tal es el caso de la microbiología industrial ya que esta rama
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Muchos de los científicos realizan estudios acerca de la división celular y el crecimiento de esta a través de bacterias. Hoy en día la producción de la insulina humana es posible gracias a la ingeniería genética –faceta de la biotecnología- la cual ha tenido un auge en los últimos años. El proceso que requiere es tomar el gen que codifica para la producción de insulina y se implanta en el ADN de la bacteria E. Coli, se pone en caldos de cultivos, la bacteria se reproduce y elimina la insulina ya que esta no tiene un uso para ella. La técnica de la transformación del ADN de E. coli es de suma importancia en todos los aspectos de la genética molecular.
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A continuación se presentan ejemplos ejemplos de la microbiología aplicada a la biotecnología: •
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Bacterias que producen antibióticos: Penicilium, Streptomyces, Bacillus, Streptomyces Bacterias que proporcionan la vitamina B12 (Pseudomonas ), ), las productoras de Riboflavina ( Ashbya ). ). Bacterias productoras de enzimas: Amilasas ( Aspergillus ), ), Proteasas (Bacillus (Bacillus ). ). El ácido láctico es de amplio uso en la industria; debido a sus características benéficas, se utiliza en la industria alimentaria (en bebidas y como conservante), en farmacia, medicina, textileria, en la industria del cuero y para la producción de plásticos biodegradables (Lederberg, 1992). Para la producción industrial de ácido láctico son de mayor importancia las bacterias lácticas homofermentativas, aquellas que sólo producen ácido láctico (Gonzáles et al., 2000; Foo et al., 1993). Los mayores productores de ácido láctico pertenecen a las familias Streptococcaceae (géneros Streptococcus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Aerobacter y Gemella) y Lactobacillaceae (género Lactobacillus), (Ben Amor et al., 2007; Foo et al., al., 1993).
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La Thermotoga maritima invertasa (βfructosidase) hidroliza la sacarosa en fructosa f ructosa y glucosa de liberación, que son importantes de carbono y fuentes de energía para los procariotas y eucariotas. Entre los microorganismos, las bacterias juegan un papel clave en la biodegradación de compuestos de hidrocarburos peligrosos. Atacan compuestos orgánicos peligrosos en una de las siguientes maneras: A) mineralización: El compuesto se oxida en CO2, agua y biomasa. b) La mineralización con co-metabolismo: Se trata de una transformación metabólica gratuita de una sustancia por microorganismos que crecen en otro sustrato. El organismo obtiene la energía y la biomasa a partir del sustrato que se mineraliza y no desde el co-sustrato metabolizado que se transforma de forma no tóxica en el proceso. c) Bio-transformación: el contaminante no se mineraliza, pero se transforma en otro compuesto que puede o no puede ser tóxico (Anjana & Pranav, 2006) .
En Europa del Este, por ejemplo, los científicos han desarrollado métodos de biorremediación que reducen la contaminación por metales pesados . Las bacterias se utilizan para tomar los metales como el cobre, zinc, cadmio y arsénico del suelo. Los microbios inmovilizan los metales mediante la creación de sulfuros (compuestos del elemento azufre). Una vez que esto sucede, los metales no se lavan en el sitio contaminado en al agua subterránea. Para ayudar a las bacterias a crecer y atacar a los metales pesados , los científicos a mejoran las condiciones del suelo para las bacterias y agregan nutrientes tales como fosfato (sales basado en el elemento fósforo) (AG-WEST BIOTECH, 1998) .
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También se puede mencionar el desarrollo de la industria de antibióticos, originada a partir del descubrimiento de las propiedades quimioterapéuticas de la penicilina por Alexander Fleming con la colaboración de Florey y Chain, en 1940
CONCLUSIÓN La biotecnología ha tenido avances no solo en un sector determinado, sino en varios importantes que se relacionan con ella, aunque destaca de ellos la genética recombinante.
Foo, E. L.; Foo, L.; H. G. Grif Griffi fin; n; R. Mo Moll llby by & C. G. Hedén Hedén.. (Edi (Edito tors rs). ). 1993. The Lactic Acid Bacteria. Hori Horizo zon n Scie Scient ntif ific ic Pres Press. s. Unit United ed Kingdom,89–91.
La microbiología estará siempre de la mano con la biotecnología ya que juntas podrán llegar al punto de brindar servicios y productos a los humanos, cumpliendo así el fin de la biotecnología sin dejar de lado el estudio de los microorganismo (microbiología). Cabe destacar que la biotecnología como ciencia que abarca varias disciplinas, afecta internacionalmente, aunando investigaciones y estudios de técnicos, ingenieros y científicos, en cualquiera de las áreas en la que esté involucrada.
Gonzáles–Varra,A.;G.Vaccari;E.Dosi;A. Trilli; M. Rossi & D. Matteuzzi. 2000. EnhancedproductionofL(+)–lacticacidin chemostatbyLactobacilluscaseiDSM20011 usingion–exchangeresinsandcross–flow filt filtra rati tion on in a full fully y auto automa mate ted d pilo pilot t plan plant t controlled via. Biotechnology and Bioengineering,67(2):147–156.
No hay duda que los avances científicos han dado buenos resultados para la humanidad y no hay duda que continúen así.
Lederberg,J.(Editor).1992.Encyklopediaof Microbiology(2ndedition),TheRockefeller UniversityNewYork,NY,Vol.3:1–17. SHARMA, Arun De v; SINGH, Jasp Jasprreet eet y y GIL GILL, Prab Prabhj hjot ot Ka Kaur ur.. Etha Ethano nol l mediated enhancement in bacterial transfor formatio ation n. Elec Electtron. on. J. Biote otechnol. [online].2007,vol.1 [online].2007,vol.10,n.1,pp.166-16 0,n.1,pp.166-168.ISSN 8.ISSN 0717-3458.
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