Biotecnologia ambiental

BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
Ecología de los Microorganismos 2009/2010

Laura Molina L M li

Mónica Conthe Mó i C th

Damián L b t D iá Lobato

Ana Cruz A C

Nuria G-Mancha N i GM h

¿Qué es la Biotecnología Ambiental?
Desarrollo tecnológico Crecimiento de la población

¿Qué es la Biotecnología Ambiental?
•Aplicación de los principios de las ciencias y de la ingeniería alprocesamiento de materiales mediante agentes biológicos. Ofrece alternativas Aporta sistemas de eliminación •Explotación y control de sistemas biológicos para propósitos tecnológicos. tecnológicas respetuosas con de contaminantes mediante su el medio ambientes para la transformación en sustancias La investigacióndeel desarrollo de procesos adecuadosinofensivas v c ó del ves g c ó des de p co se producción yebienes o o p ocesos decu dos para la conservación de consumo medio ambiente, han aportado soluciones a algunos problemas y permiten entrever en otros casos soluciones tecnológicamente p g posibles a un costo relativamente bajo. j

Aplicaciones de la Biotecnología Ambiental
Biorremediación Industria

Producción de biomateriales Tratamiento de suelos y i d l aguas Compostaje Productos deconsumo humano Biominería

¿Qué es un polihidroxialcanoato (PHA)? Q é lihid i l ¿Qu é os p oduce ¿Quién los produce?
• Biopolímeros acumulados de forma natural por las bacterias para almacenar carbono y energía cuando las fuentes de nutrientes están desequilibradas g q • PHA se producen como polímeros de 103 a 104 monómeros • Se acumulan en granos de inclusión • Gránulos de PHA se cubren de unamembrana de fosfolípidos y proteínas •Los PHA son biodegradables

Métodos d Mét d de producción de los PHA d ió d l

Bacterias

Plantas

Proceso fermentativo de dos etapas

Alteraciones en el crecimiento y desarrollo  de la planta

Aplicaciones de los PHA
• Bioplásticos • Biocombustibles • Biorremediación •Accesorios medicina

Ventajas, Inconvenientes y Limitaciones en el uso yproducción de los PHA
Disminución emisiones CO2

Bioplasticos

Utilización de polímeros biodegradables Síntesis y degradación de los PHA compatible con el p ciclo del carbono

Posible acoplamiento a biorremediación

Ventajas, Inconvenientes y Limitaciones en el uso y producción de los PHA

¿Biorremediación? Biocombustible Método d Mét d de extracción t ió Bioplásticos

Aún queda muchocamino por recorrer No puede compararse a la gasolina o el gasoil

Demasiado caro

Soluciones

Modificación genética y empleo de nuevas especies bacterianas

Utilización de plantas para producir los PHA

•Utilización de sustratos económicos •Método productivo eficaz Mé d d i fi •Determinación de las condiciones de fermentación o de cultivo . . . .

SCP (single cell protein)Definición
• La SC ( SCP (single cell protein) es el extracto proteico procedente de toda la biomasa l ll ) l i d d d l bi de un cultivo microbiano. El valor o potencial nutritivo de la SCP se basa en su composición l t i l t iti d l b i ió Puede producirse a partir de: – hongos (Hansenula, Pitchia, Torulopsis, Saccharomyces) g – bacterias (Cellulomonas, Alcaligenes)
– algas (Spirulina, Chlorella,Senedesmus)

• •

Características según la fuente
SCP (algas)
•Proteínas
•Ácidos grasos g •vitaminas A,B,C,D y E. •sales minerales l i l •Clorofila g •Pigmentos biliares •Fibras

SCP (hongos)
•Complejo vitamínico B
•Biotina •tiamina •riboflavina •colina Ácido •Ácido fólico •Glutation

SCP (bacterias)
•Proteínas (80%)

•Aminoácidos oác dos esenciales (Met)

•Bajísmo contenido enácidos nucleicos (4-6%)

•Bajo contenido en ácidos nucleicos (9,7%)

•Muy alto contenido en ácidos nucleicos (15%)

Limitaciones
SCP Algas
• Condicionada a factores ambientales • Pared celular (fibras de celulosa)
Simbiosis celulasa (+)

Celulasa (-)

Eliminación Eli i ió pared celular

Limitaciones
SCP hongos
• Micotoxinas (Aspergillus ):
– reacción alérgica – Cáncer hepático...