SEMINARIO BiotecnologIa Ambienta CURSOl 09 10

BIOTECNOLOGÍA
AMBIENTAL
Ecología de los Microorganismos

2009/2010

L
Laura
Molina
M li

Mó i C
Mónica
Conthe
th

D iá Lobato
Damián
L b t

A C
Ana
Cruz

N i G
Nuria
G-Mancha
M 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 al procesamiento demateriales 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 investigación
ves g c ó de
y el
ebienes
desarrollo
des odeo de procesos
p ocesos adecuados
decu dosinofensivas
para
p laconservación
co se v c ó del
de
producción
consumo
medio ambiente,
han aportado soluciones a algunos problemas y permiten entrever en
otros casos soluciones tecnológicamente
g
pposibles a un costo relativamente bajo.
j

Aplicaciones de la Biotecnología
Ambiental
Biorremediación

Industria

Producción de biomateriales
Tratamiento
i
de
d suelos
l y
aguas
Compostaje

Productos de consumo
humanoBiominería

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

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

Bacterias

Proceso fermentativo de dos etapas

Plantas

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 y producción de los PHA
Disminuciónemisiones CO2

Bioplasticos

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

Posible acoplamiento a biorremediación

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

¿Biorremediación?

Aún queda mucho camino por recorrer

Biocombustible

No puede compararse a la gasolina o
el gasoil

Mét d de
Método
dextracción
t
ió
Bioplásticos

Demasiado caro

Soluciones

Modificación genética y
empleo de nuevas especies
bacterianas

Utilización de plantas para
producir los PHA

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

SCP
(single cell protein)

Definición
•

La SCP
SC ((single
l cell
ll protein)) es ellextracto proteico
i procedente
d
de
d toda
d la
l biomasa
bi
de un cultivo microbiano.

•

El valor
l o potencial
t i l nutritivo
t iti de
d la
l SCP se basa
b
en su composición
i ió

•

Puede producirse a partir de:
– hongos
g (Hansenula, Pitchia, Torulopsis, Saccharomyces)
– bacterias (Cellulomonas, Alcaligenes)
–

algas (Spirulina, Chlorella, Senedesmus)

Características según la fuente
SCP (algas)•Proteínas
•Ácidos ggrasos

SCP (hongos)
•Complejo
vitamínico B

•vitaminas A,B,C,D y
E.

•Biotina

•sales
l minerales
i
l

•riboflavina

•Clorofila

•colina

g
biliares
•Pigmentos

Ácido fólico
•Ácido

•Fibras

•Glutation

•Bajísmo contenido
en ácidos nucleicos
(4-6%)

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

SCP (bacterias)
•Proteínas (80%)

•tiamina

•Aminoácidos
oác dos
esenciales (Met)

•Muyalto contenido
en ácidos nucleicos
(15%)

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

Celulasa (-)

Eliminación
Eli
i ió
pared celular

Simbiosis
celulasa (+)

Limitaciones
SCP hongos
• Micotoxinas
(Aspergillus ):
– reacción alérgica
– Cáncer hepático
– Toxicidad aguda y
crónica renal y hepática

Limitaciones
SCP bacterias
•
•
•
•...