UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL VALLE
DE TOLUCA
INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA
INGENIERÍA DE BIOPROCESOS
“Manejo de datos.”
ALUMNA: FLORES ESPINOZA PAOLA 1221331088
PROFESORA: SERRANO GARCÍA NANCY JUDITH.
IBT7MA
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manejo de datos bioprocesos, Guías, Proyectos, Investigaciones de Control de Procesos
manejo de datos bioprocesos ejercicios
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2022/2023
1 / 10
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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL VALLE
DE TOLUCA
INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA
INGENIERÍA DE BIOPROCESOS
“Manejo de datos. ”
ALUMNA: FLORES ESPINOZA PAOLA 1221331088
PROFESORA: SERRANO GARCÍA NANCY JUDITH.
IBT7MA
Introducción Se entiende por crecimiento microbiano al aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo. Este incremento poblacional, que resulta de la multiplicación celular, es un componente esencial de la función microbiana, y con él se asocian el crecimiento así como la generación metabólica. De hecho, las bacterias son máquinas de duplicación constante, en las que se incluyen reacciones cuya finalidad es la formación de las macromoléculas necesarias para el ensamblaje de las nuevas estructuras celulares de sus descendientes. En el caso de las levaduras se dividen por gemación. Ésta consiste en la formación una pequeña protuberancia que aumenta progresivamente de tamaño; luego se produce la división en el núcleo y una de las mitades de éste migra hacia el botón. Finalmente, éste crece hasta tener un tamaño suficiente y se separa, formando otra célula idéntica a la madre. Las células hijas, sin importar el procedimiento de división celular, deben heredar todo el potencial genético y son idénticasa la madre. En cultivos de producción por lotes, el aumento en la masa celular como consecuencia del cambio en el número de células o absorbancia por unidad de tiempo (velocidad de crecimiento), permite establecer una típica curva de crecimiento en la que se pueden observar las diferentes fases de la misma: Fase de latencia o de retardo: aquí existe un aparente reposo en el que las células sintetizan las enzimas necesarias para la actividad metabólica que deben llevar. Cuando se hacen mediciones del número de células en distintos tiempos dentro de esta fase, el valor no cambia sustancialmente. En cambio, interiormente las células trabajan de manera muy activa, adaptando el equipo enzimático al medio de cultivo. El microorganismo se prepara para hacer uso de los nutrientes que le aporta el medio, por lo tanto es la fase de adaptación al medio, con aumento de la masa celular pero no del número de células. Fase exponencial: la velocidad de crecimiento en esta etapa es exponencial. Esta velocidad depende del tipo de microorganismo que se trate y de diversos factores ambientales, tales como la temperatura, el ph, oxigenación, entre otros. En cuanto a la generación de metabolitos primarios y secundarios, los primeros se forman
valores de densidad óptica. La limitación de este sistema, por otra parte muy sencillo, es que no distingue entre células vivas y muertas y que normalmente no es capaz de detectar densidades celulares menores a 10,000 células por mililitro. Objetivo Explicará las técnicas de identificación y caracterización de Metabolitos de interés comercial que tengan origen en bioprocesos (escala laboratorio). Materiales Materiales Equipos Matraz Erlenmeyer de 250 ml Potenciómetro Matraces Erlenmeyer de 125 m Plancha de calentamiento con agitación Tubos de rosca de 20 ml Agitadores orbitales Gradilla para los tubos de ensayo Incubadoras Pipetas de 5 ml estériles Espectrofotómetro UV/Vis Pipetas de 1 ml estériles Centrífuga Pipetas Pasteur Reactivos Probeta de 100 ml Extracto de levadura (10 mg). Piseta de agua destilada Caldo nutritivo (200 ml). Piseta con alcohol etílico al 70% (v/v). HCl 1N (100 ml). Cubetas de plástico para espectrofotómetro NaOH 1N (100 ml). Espátulas Cepa Saccharomyces cerevisiae. Charolas para pesado Mecheros de Fischer
Procedimiento Para el Caldo nutritivo ( Es un medio líquido complejo para uso general en el cultivo de bacterias), pesar 5.0 (g/l) Peptona de caseína, 8.0 (g/l) NaCl, 3.0 (g/l) Extracto de carne, disolver cuidadosamente los ingredientes en el orden indicado y ajustar el ph a 6.5. Distribuir en tubos de ensayo o matraces. Esterilizar en autoclave a 121 C por 15 minutos. Preparar un cultivo de Saccharomyces cerevisiae en un matraz Erlenmeyer con caldo nutritivo con 0.1 % de extracto de levadura y a un ph de 6.5; esto será 24 horas antes de iniciar la práctica. Este cultivo (matraz A) se utilizará como inóculo. Cada equipo preparará 120 ml de caldo nutritivo con 0.1 % de extracto de levadura en un matraz de 250 ml. Después se ajustará el ph del medio al ph correspondiente (ph=5 y ph=7) en el que el equipo monitoreará la cinética. Estos medios de cultivo se deberán repartir en dos tipos de recipientes diferentes: en dos tubos de ensayo con tapón de rosca con 10 ml de medio de cultivo cada tubo, y el resto del medio de cultivo en un matraz Erlenmeyer de 250 ml con tapón de algodón cubierto de tela de gasa. Esterilizar en autoclave (15 lb/in 2, 121 C por 15 min.) las pipetas, los medios de cultivo y los tubos vacíos. En condiciones asépticas, inocular con 10 ml del cultivo S. cerevisiae (matraz A) en un matraz Erlenmeyer de 250 ml con 100 ml de caldo nutritivo (matraz B). Homogeneizar el cultivo agitando suavemente y tomar inmediatamente, con una pipeta estéril, 3 ml para pasarlos a un tubo de ensayo estéril. Esta muestra corresponde al tiempo cero (t=0); mantenerla a 4 C. El matraz B es colocado en un agitador orbital a una velocidad de 100 rpm, incubando a la temperatura correspondiente (25 C o 37 C). De la misma manera, se tomarán muestras de 3 ml cada 6 horas hasta completar 48 horas de incubación y se irán conservando a 4 C.
y = 0.0001x + 0. R² = 0. 0
0 10 20 30 40 50 60 70 ACTIVIDAD TIEMPO (s)
CONSTANTE CINÉTICA DE LA ENZIMA
Series1 Lineal (Series1) y = 0.008x - 0. R² = 0. -0. 0
0 10 20 30 40 50 60 70 ACTIVIDAD TÍEMPO (S) ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Series1 Lineal (Series1)
Conclusiones
Los gráficos se realizaron para así poder conocer la actividad enzimática y proteica de S. cerevisiae para el manejo de datos, en el cual se obtuvieron las constantes de la enzima y de la proteína, en función del tiempo para conocer la tasa de crecimiento, para lograr y obtener estos resultados, se usó la ecuación de crecimiento. y = 0.0076x + 0. R² = 0. 0
0 10 20 30 40 50 60 70 ACTIVIDAD TIEMPO (S) ACTIVIDAD DE PROTEÍNA Series1 Lineal (Series1) y = 1E-04x + 0. 0.0000 R² = 0.
0 10 20 30 40 50 60 70 ACTIVIDAD TIEMPO (S) CONSTANTE CINÉTICA DE LA PROTEÍNA Series1 Lineal (Series1)
Es muy importante el estudio de la cinética de crecimiento de los microorganismos, ya que permite a la industria alimentaria conocer mejor el desarrollo microbiano de los productos alimentarios y poder desarrollar métodos de rendimiento y prevención en los procesos. Bibliografía Pauline M. Doran, Bioprocess Engineering Principles, Oxford, Academic Press 2013. Tejeda Armando, Bioseparaciones, México, Pearson Educación de México Alimentaria, C.-. S. (2021, 28 septiembre). ¿Qué es la cinética microbiana? - CSA Seguridad Alimentaria. CSA. https://csaconsultores.com/que-es- lacineticamicrobiana/#:~:text=Es%20muy%20importante%20el%20est udio,y %20prevenci%C3%B3n%20en%20los%20procesos Metabolito_secundario. (s. f.). https://www.quimica.es/enciclopedia/Metabolito_secundario.html ¿Qué es el metabolismo secundario de las plantas y por qué le debemos tanto? (s. f.). https://dimefar.com/es/blog/que-es-el- metabolismo-secundariode-las-plantas-y-por-que-le- debemostanton121#:~:text=Algunos%20de%20los%20grupos%20de, polifenoles%20 o%20cumarinas%2C%20entre%