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UN MICROORGANISMO INDUSTRIAL EXIGENCIAS NUTRITIVAS DE LAS LEVADURAS La levadura Saccharomyces cerevisiae Conocido como levadura, levadura de cerveza o fermento biológico, el hongo Saccharomyces cerevisiae es utilizado en la preparación de alimentos (pan, galletas, levadura de panadería) y bebidas (cerveza, vino y destilados), así como en la producción de otras sustancias de interés industrial (etanol, vitaminas y otros metabolitos). Esta levadura crece fácilmente en condiciones de laboratorio. También puede ser manipulada genéticamente. Se multiplica rápidamente en fermentadores o biorreactores industriales, a partir de materias primas de bajo costo, pudiendo ser luego separada por filtración o centrifugación cuando ha finalizado el proceso. Con 12.000.000 pares de bases y 6.000 genes repartidos en 16 cromosomas, Saccharomyces cerevisiae fue en 1997 el primer organismo eucariota secuenciado. Respiración y fermentación En presencia de oxígeno (aerobiosis), las levaduras respiran, degradando la glucosa en agua y dióxido de carbono. En ausencia de oxígeno (anaerobiosis), las levaduras fermentan, degradando parcialmente la glucosa en etanol y dióxido de carbono, siendo desde el punto de vista energético la respiración más eficiente que la fermentación. RESPIRACIÓN C6H12O6 + Glucosa 6 O2 6 H2O Oxígeno + Agua 6 CO2 + Dióxido de carbono 36ATP Energía FERMENTACIÒN C6H12O6 Glucosa 2 C2H5OH Etanol + 2 CO2 Dióxido de carbono + 2 ATP Energía Las levaduras pueden utilizar otros azúcares, tales como la sacarosa o fructosa, pero no fermentan ni la lactosa ni el almidón. Tanto las materias primas amiláceas como celulósicas deben ser degradadas, por degradación química o enzimática, hasta la obtención de un azúcar fermentable. BIBLIOGRAFIA MALAJOVICH, M.A.M. de. Biotecnología, 2ª edición actualizada. Bernal, Editorial de la Universidad Nacional de Quilmes, 2012. Guía 04 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br UN MICROORGANISMO INDUSTRIAL / EXIGENCIAS NUTRITIVAS ACTIVIDAD PRÁCTICA ¿Qué necesitan las levaduras para poder crecer? ¿Azúcares, almidón o proteínas? ¿Presencia o ausencia de aire? ¿Hojas o frutos? OBJETIVO Observar el crecimiento de una población de levaduras (Saccharomyces cerevisiae) en diferentes condiciones. MATERIALES Ocho botellas plásticas, azúcar, 1 cubo de caldo de carne, papa, levadura, fruta, hojas, globos, gomas elásticas, material básico de laboratorio. PROCEDIMENTO 1. Preparar los siguientes medios, adaptando las cantidades al volumen de las botellas disponibles. Solución de azúcar (60 g de azúcar en 300 ml de agua). Solución de almidón (una cucharada de té de maicena en 100 ml de agua). Solución de agua con proteínas (medio cubo de caldo de carne preparada como se indica en el envase y diluido a la mitad en agua). Solución de agua con proteínas y azúcar (una parte de solución de agua con proteínas por una parte de solución de azúcar). 2. Rellenar las botellas, hasta la mitad, como se indica en el cuadro. 4Botellas 1 2 3 4 5 6 7 8 Agua Solución de azúcar Solución de almidón Solución de proteínas Solución de proteínas + azúcar Solución de proteínas + azúcar Solución de proteínas + frutas trituradas Solución de proteínas + hojas cortadas Disolver 1 g de levadura en cada una de las botellas Cerrar cada botella con un globo y sujetarlo con un elástico Cerrar con un tapón de algodón Como en las botellas 1, 2, 3, 4 y 5 Registrar el aspecto del medio de cada botella Incubar durante una semana a temperatura ambiente, registrando las observaciones 3. Analizar e interpretar las observaciones. Guía 04 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br UN MICROORGANISMO INDUSTRIAL / EXIGENCIAS NUTRITIVAS NUESTRO COMENTARIO Se trata de una actividad simple, fácil de realizar y que siempre tiene éxito entre los alumnos. A pesar de su simplicidad, permite descubrimientos interesantes. Puede ser un punto de partida para otras exploraciones. Guía 04 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br