Introducción al cultivo de microorganismos de uso en biotecnología

Centro de Investigaciones Biológicas Del Noroeste S. C.

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Descripción

  • Tipología

    Curso

  • Nivel

    Nivel iniciación

  • Lugar

    La paz

  • Duración

    1 Cuatrimestre

Objetivo del curso: El alumno conocerá, comprenderá y aplicará los principios básicos de la Ecología y Fisiología de los microorganismos (bacterias, levaduras, microalgas y dinoflagelados) que son cultivados y utilizados con fines biotecnológicos. Conocerá los criterios de selección de las especies, de las técnicas y de las condiciones ambientales más adecuadas y limitantes para los fines del cultivo a mayor escala.

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Objetivos Particulares:

* El alumno conocerá los criterios de selección de los microorganismos (bacterias, levaduras, microalgas y dinoflagelados) para su cultivo y uso en biotecnología.
* Conocerá los principios básicos de su taxonomía y los grupos taxonómicos más importantes que actualmente se cultivan con fines diversos.
* El alumno conocerá y comprenderá las formas de reproducción de los microorganismos (bacterias, levaduras, microalgas y dinoflagelados), las fases de crecimiento de un a población y los métodos de evaluación de crecimiento y de la biomasa.
* El alumno conocerá y comprenderá los procesos de incorporación y asimilación de sustratos y los demás procesos fisiológicos elementales de los microorganismos (bacterias, levaduras, microalgas y dinoflagelados).
* El alumno conocerá y comprenderá las técnicas de cultivo de los microorganismos (bacterias, levaduras, microalgas y dinoflagelados).

Temas y Subtemas

Modulo I. Bacterias y levaduras. Profesores responsables: Dra. Norma Y. Henrández Saavedra/MC Delia I. Rojas Posadas.

Unidad 1. Introducción (2 horas teoría)
  • Clasificación general de bacterias y levaduras
  • Citología y ultraestructura
  • Importancia
    • Médica
    • Industrial y agrícola
    • Ecológica

Unidad 2. Métodos (3 horas teoría)
  • Aislamiento (4 horas, laboratorio)
    • Manipulación de individuos
    • Cultivo por enriquecimiento
  • Mantenimiento (4 horas, laboratorio)
    • Medios
    • Incubación
    • Factores que afectan el crecimiento

Unidad 3. Crecimiento (4 horas teoría)
  • Medida del crecimiento
    • Métodos directos
    • Métodos indirectos
  • Sistemas de cultivo cerrados (4 horas, laboratorio)
    • Curvas de crecimiento
    • Curvas de multiplicación
  • Cultivo continuo
  • Cultivo sincrónico

Unidad 4. Identificación (3 horas teoría)
  • Convencional (2 horas laboratorio)
    • Características de reproducción vegetativa
    • Características de reproducción sexual
    • Características bioquímicas y fisiológicas
  • Molecular
    • Hibridación de ADN nuclear
    • Comparación de secuencias ribosomales RNA/DNA

Modulo II. Microalgas. Profesor responsable: Dra. Bertha Olivia Arredondo Vega

Unidad I. Introduccion (4 h teoria)
  • Aspectos históricos sobre el uso y cultivo de microalgas
  • Taxonomía, estructuras celulares, morfología, reproducción
  • Microalgas cultivadas con fines comerciales:
    • Tratamiento de aguas residuales
    • Producción de biomasa y sustancias químicas
    • Nutracéuticos y su aplicación en alimentación humana y medicina

Unidad 2. Aislamiento, Crecimiento y Cultivo (4 h teoria 3 h laboratorio)
  • Medios de cultivo: convencional y no convencional
  • Nutrientes:
    • Macronutrientes: carbono, nitrógeno, fósforo
    • Micronutrientes: silicio y elementos traza
  • Métodos de aislamiento, mantenimiento, purificación y preservación
    • Colecta, aparatos y equipos
    • Dilución seriada, plaqueo en agar, micropipeta
    • Mantenimiento en medio sólido y medio líquido
    • Purificación por centrifugación, aplicación de antibióticos, otros
    • Criopreservación
  • Sistemas de cultivo:
    • Estático (por lote o “batch”)
    • Semicontínuo
    • Contínuo
  • Curva de crecimiento y ecuación logística:
    • Tasa de crecimiento (µ)
    • Tiempo de generación (tg)
    • Número de generaciones (n)
  • Métodos de evaluación del crecimiento:
    • Peso seco
    • Peso orgánico
    • Pigmentos (clorofilas)
  • Cultivos masivos: Dunaliella, Haematococcus, Spirulina, Chlorella

Unidad 3. Factores que afectan el crecimiento (4 h teoria)
  • Tamaño y edad de inóculo
  • Intensidad luminosa y calidad de la luz
  • Temperatura
  • Agitación, aireación y contaminantes
  • pH 3.6 CO2 3.7 Salinidad

Unidad 4. Practica de Laboratorio
  • Preparación de soluciones macro, micronutrientes, elementos traza y vitaminas, esterilización de nutrientes.

Unidad 5.
  • Inoculación, seguimiento del cultivo
    • Curva de crecimiento: tasa de crecimiento (µ), tiempo de generación (tg) y número de generaciones (n)
    • Conteos directos: cámara de Neubauer o hemocitómetro

Modulo III. Dinoflagelados Marinos. Profesor responsable: Dra. Lourdes Morquecho Escamilla

Unidad 1. Taxonomía de Dinoflagelados Marinos (2 horas teóricas y 2 prácticas)
  • Que son los dinoflagelados, su importancia ecológica y biotecnológica
  • Criterios taxonómicos para la identificación y clasificación de los dinoflagelados
  • Principales grupos de dinoflagelados marinos
    • Gymnodinioides
    • Peridinoides
    • Gonyaulacoides
    • Dinophysoides
    • Prorocentroides
  • Técnicas para la observación de dinoflagelados tecados
  • Técnicas para la observación de dinoflagelados desnudos

Unidad 2. Reproducción y Ciclo de Vida (2 horas teóricas)
  • Reproducción vegetativa
  • Reproducción sexual
  • Factores ambientales que controlan el ciclo de vida

Unidad 3. Métodos y Equipos de Muestreo (2 horas teóricas)
  • Botellas, cubetas y redes
  • Mangueras muestreadotas y sistemas de bombeo
  • La filtración inversa
  • Nucleador gravitacional

Unidad 4. Métodos de Aislamiento y Cultivo (4 horas teóricas y 2 prácticas)
  • Materiales y procedimientos básicos de laboratorio
  • Métodos de aislamiento e incubación
  • Medios de cultivo
  • Cultivo de dinoflagelados autótrofos
  • Cultivo de dinoflagelados heterótrofos
  • Cultivo masivo de dinoflagelados

Unidad 5. La importancia de los cultivos de dinoflagelados para estudios de fisiología, ecología, toxicidad y filogenia (2 horas teóricas)
  • Ecología de dinoflagelados nocivos
  • Toxinas de dinoflagelados
  • Biología molecular e inmunología como una herramienta para la taxonomía de dinoflagelados

Unidad 6. Aplicación Biotecnológica de los Dinoflagelados Marinos (2 horas teóricas)
  • Toxicología
  • Cancerología
  • Neurología

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