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Programa de la asignatura
"Biotecnología de microorganismos. Levaduras"
Código 12672 (L. Bioquímica)/14536 (L. C y T Alimentos)
Profesores: Félix Hernández Pérez (Temas 1-13)
Lab 119. CV. Ciencias. ([email protected])
María Fernández Lobato (Temas 14-21)
Lab 203. Edificio Biológicas ([email protected])
1. INTRODUCCIÓN
Tema 1. Introducción a la biotecnología microbiana
Definición e historia. Importancia e impacto de la biotecnología en la industria alimentaria.
Microorganismos industriales. Productos industriales de origen microbiano, metabolitos primarios y
secundarios.
Tema 2. Introducción a las técnicas de ingeniería genética.
Aislamiento e identificación de genes. Clonación, transformación y expresión en varios microorganismos.
Tema 3. Biorreactores.
Tipos de biorreactores. Comportamiento de los biorreactores. Cambio/salto de escala, problemas.
Biosensores.
2. SÍNTESIS Y PRODUCCIÓN DE PRODUCTOS COMERCIALES
Tema 4. Desarrollo de cepas.
Selección de nuevos metabolitos (Screening). Mutación, tipos. Selección de mutantes. Recombinación.
Regulación y superproducción de metabolitos. Uso de la técnicas de la ingeniería genética. Mantenimiento de cepas.
Tema 5. Productos lacteos. Bacterias del ácido láctico.
Bacterias del ácido láctico, taxonomía. Descripción de productos lácteos fermentados. Ingeniería genética
de las bacterias del ácido láctico. Sistemas metabólicos, metabolismo de azucares y del citrato, sistema
proteolítico y metabolismo lipídico. Bacteriófagos. Bacteriocinas. Modificación genética de las bacterias
del ácido láctico, perspectivas de futuro y nuevas aplicaciones.
Tema 6. Productos cárnicos, vegetales y de origen marino fermentados.
Descripción. Cultivos iniciadores, mejora
Tema 7. Biomasa microbiana como fuente de proteína.
Introducción. Microorganismos. Substratos. Producción, ejemplos. Aspectos nutricionales. Perspectivas
de futuro.
Tema 8. Aminoácidos y ácidos orgánicos.
Introducción. Producción. Ejemplos y aplicaciones de aminoácidos: glutámico, aspártico, lisina,
triptófano. Ejemplos y aplicaciones de ácidos orgánicos: ácido cítrico, ácido acético, ácido láctico, ácido
glucónico. Perspectivas de futuro.
Tema 9. Enzimas.
Introducción, características relevantes de las enzimas. Importancia en la industria agroalimentaria.
Producción de enzimas. Estabilización de enzimas, enzimas inmovilizadas. Ejemplos y aplicaciones:
amilasas, glucoamilasas, glucosa isomerasa, proteasas, pectinasas, lipasas, lactasas, otras. Perspectivas de
futuro.
Tema 10. Productos orgánicos producidos por fermentación.
Etanol, obtención a partir de materiales lignocelulósicos. Acetona/butanol. Glicerol.
Tema 11. Biopolímeros.
Biopolímeros producidos por microorganismos. Procesos de fermentación. Polisacáridos: xantano,
dextranos, alginatos, pululanos, otros polisacaridos. Otros polímeros microbianos: polifosfato, poli-bhidroxibutirato. Perspectivas de futuro
Tema 12. Biotransformación.
Introducción. Tipos de reacciones de biotransformación. Procesos industriales de biotransformación.
Ejemplos y aplicaciones . Perspectivas de futuro.
Tema 13. Vitaminas y aditivos .
Acido Ascórbico. Vitamina B12. Riboflavina. beta-caroteno. Saborizantes. Edulcorantes. Intensificadores
del sabor. Aromatizantes. Colorantes. Perspectivas futuras.
3.BIOTECNOLOGÍA DE LEVADURAS
Tema 14. Levaduras con interés biotecnológico.
Taxonomía. Ciclo haploide-diploide: esporulación, germinación, conjugación. Levaduras industriales y
levaduras de laboratorio Metabolismo general de las levaduras: hidratos de carbono y compuestos
nitrogenados.
Tema 15. Vectores para transformar levaduras.
YIp, YEp, YRp, Ycp. Minicromosomas. Vectores de expresión. Diseño de nuevos vectores.
Tema 16. Transformación de levaduras.
Métodos de transformación. Marcadores de selección: recesivos y dominantes. Recombinación e
integración en el genoma. Problemas asociados a la transformación de levaduras industriales. Estabilidad
de las cepas.
Tema 17. Expresión de proteínas en levadura.
Promotor, secuencia codificante, terminadores. Transcripción y traducción. Modificaciones posttraduccionales. Glicosilación. Secuencias de exportación: factor alfa, proteínas "Killer". Estabilidad de
proteínas.
Tema 18. Las levaduras en la industria cervecera.
Cepas. Proceso. Modificaciones. Utilización de carbohidratos. Mejora de la eficiencia de fermentación.
Floculación. Tolerancia alcohólica. Producción de diacetilo. Eliminación y producción de aromas.
Utilización de beta-glucanos.
Tema 19. Las levaduras en la industria enológica.
Cepas. Proceso. Modificaciones. Tolerancia alcohólica. Floculación. Levaduras de velo de flor.
Alteración de las características organolépticas del vino. Levaduras killer.
Tema 20. Las levaduras en la industria panadera.
Cepas. Proceso. Estabilidad de cepas almacenadas. Osmotolerancia. Tolerancia a propiónico. Utilización
de distintos moléculas como fuente de energía alternativa.
Tema 21. Utilización de levaduras no convencionales.
Schwanniomyces occidentalis. Kluyveromyces lactis. Pichia. Hansenula polymorpha. Yarrowia
lipolytica. Arxula adeninivorans. Candida maltosa.Trichosporon. Aplicaciones.
HORARIO
Primer cuatrimestre
Aula: C-XII-401
ASIGNATURA
LUNES
Biotecnología de Microorganismos
MARTES
MIÉRCOLES
14:30
JUEVES
VIERNES
16:30
PRÁCTICAS
Profesor responsable María Fernández Lobato.
Días 13, 14, 15 y 16 de noviembre de 9,00 a 13,00 (Grupo 1)
Días 20, 21, 22 y 23 de noviembre de 9,00 a 13,00 (Grupo 2)
Lugar: edificio Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos (C/ Marx, 10)
Laboratorio LO (Planta baja)
EXÁMENES
Lunes 22 de Enero de 2007 (mañana)
Martes 4 de Septiembre de 2007 (tarde)
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
La evaluación de la asignatura se lleva a cabo mediante un examen final. Las prácticas
de la asignatura son obligatorias para los alumnos de la Licenciatura de Ciencia y
Tecnología de los Alimentos.
El examen de teoría se desarrolla mediante el sistema de preguntas cortas y/o uno o dos
temas a desarrollar.
BIBLIOGRAFIA
No se sigue un libro específico para todo el temario. La relación que se indica a
continuación es sólo orientativa e incluye los textos más utilizados.
Microbiology of fermented foods. Ed. Brion JB Wood. Vol 1,2. 2nd ed. 1998. Blackie Academic &
Professional.
Fermented meats. Ed. G Campbell-Platt & PE Cook. 1994. Blackie Academic & Professional.
Food Microbiology. Fundamentals and frontiers. Ed. MP Doyle, LR Beuchat, TJ Montville. 1997. ASM
Press.
Dairy starter cultures. Ed. TM Cogan, JP Accolas. 1996. VCH Publishers.
Fundamentals of food biotechnology. Byong H. Lee. VCH Publishers, Inc. 1996
Genetic and biotechnology of lactic acid bacteria. Edited by MJ Gasson and WM de Vos. Blackie
Academics and Professional 1994.
Biotecnología: manual de microbiología industrial. Wulf Crueger y Anneliese Crueger. Ed. Acribia, SA.
1993
Biotecnología básica. John Bu'lock y Bjorn Kristiansen, Ed. Acribia SA, 1993
Saccharomyces. Biotechnology handbooks. 1991. Michael F. Tuite and J. Stephen G. Oliver. Plenum
Press, NY.
The Yeast vol 5. Yeast Technology. 1993. AH Rose and S Harrison. Academic Press
Molecular Biotechnology. Principles and applications of recombinant DNA. 1994. BR Glick and JJ
Pasternak. ASM Press.
Aroma Biotechnology. 1995. RG Berger. Springer.
Nonconventional Yeast in Biotechnology. 1996. Klaus Wolf. Springer.
Essentials of the microbiology of foods. 1995. DAA Mossel, JEL Corry, CB Struijk and RM Baird. John
Wiley and Sons.
Yeast Physiology and Bbiotechnology. 2000. G.M. walker, Ed. John Wiley & Sons.
Methods in Microbiology, vol. 26. Yeast Gene Analysis. 1998. Alistair JP. Brown. Academic Press.