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BIOPOLÍMEROS
OBTENCIÓN DE CELULOSA BACTERIANA
La celulosa es el polímero más abundante de nuestro planeta. Además de ser uno de los principales
constituyentes de la pared celular de las plantas, la celulosa tiene numerosas aplicaciones
industriales (vestimenta, papel).
Las bacterias Gram negativas de la familia Acetobacter se desarrollan en condiciones aerobias. La
transformación de carbohidratos como el etanol en ácido acético (fermentación acética) es el
fundamento de la producción de vinagres.
Acetobacter xylinum es una bacteria del suelo que puede ser aislada de frutas caídas al suelo.
Como parte del metabolismo de la glucosa, sintetiza subunidades de celulosa que son liberadas por
extrusión al medio a través de los poros de la pared celular. La unión de esas microfibrillas forma
una película que retiene a las bacterias formando un biofilm sobre el sustrato en descomposición.
Desde el punto de vista metabólico, la celulosa es un metabolito secundario sintetizado cuando las
condiciones del medio son satisfactorias desde el punto de vista nutritivo. Diversas investigaciones
indican que en Acetobacter xylinum, la síntesis de la celulosa estaría controlada por un operón.
Algunas de las principales aplicaciones de la celulosa de origen bacteriano:
Membranas para “headphones”.
Espesantes de alimentos, de pinturas, de tintas y de sustancias adhesivas.
Protección de heridas (quemaduras) antes de un trasplante de piel.
BIBLIOGRAFÍA
CANNON, R et al. Acetobacter xylinum: an inquiry into cellulose biosynthesis. The American Biology
Teacher 62:6, 2000.
Guía 41
María Antonia Malajovich / Guías de actividades
Biotecnología: enseñanza y divulgación
http://www.bteduc.bio.br
BIOPOLÍMEROS / OBTENCIÓN DE CELULOSA BACTERIANA
ACTIVIDAD PRÁCTICA
Las bacterias Gram negativas de la familia Acetobacter se desarrollan en condiciones aerobias. La
transformación de carbohidratos como el etanol en ácido acético (fermentación acética) es el
fundamento en la producción de vinagres.
Acetobacter xylinum es una bacteria del suelo que puede aislarse de frutas caídas en el suelo.
Como parte del metabolismo de la glucosa, sintetiza subunidades de celulosa que son liberadas al
medio mediante extrusión a través de los poros de la pared celular. La unión de esas microfibrillas
forma una película que retiene las bacterias formando un biofilm sobre el sustrato en
descomposición.
La celulosa de origen bacteriano tiene varias aplicaciones en la industria, como componentes de
membranas para “headphones” y como espesante de alimentos y tintas. Una vez purificada es
esterilizada, siendo también utilizada para proteger heridas (quemaduras) previo a un transplante
de piel.
OBJETIVO
Obtener hojas de celulosa a partir de un cultivo de Acetobacter xylinum.
MATERIALES
Vinagre fuerte (6-8% de acidez) preparado como se indica en la Guía 31 (Fermentación acética:
cómo obtener vinagre fuerte), 1 saquito de té (1 g), 2 cucharas de azúcar, recipientes adecuados,
paño de algodón, elástico, film de PVA.
PROCEDIMIENTO
1.
Preparar una infusión con 1 g de té en 500 ml de agua hervida.
2.
Disolver bien 2 cucharadas soperas de azúcar.
3.
Dejar esfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente (30ºC es la temperatura ideal).
4.
Agregar 50 ml de vinagre fuerte.
5.
Distribuir en recipientes de vidrio o de plástico, llenando hasta mitad.
6.
Cerrar cada recipiente con 1 paño de algodón, ajustado con un elástico. Incubar en la
oscuridad.
7.
Esperar al menos de 7 a 10 días para observar el crecimiento de una capa viscosa en la
superficie.
8.
Retirar la capa viscosa de la superficie, lavar y dejar secar sobre una superficie cubierta con
film de PVA, para que no se pegue.
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NUESTRO COMENTARIO
Esta actividad representa un desdoblamiento de las actividades relacionadas con la producción de
vinagre. En el vinagre fuerte, coexisten diferentes especies de la familia Acetobacter. Los vinos
suaves favorecen el crecimiento de A. Xylinum y por lo tanto de la capa gelatinosa. Los vinos secos
favorecen el crecimiento de A. aceti, formándose una capa gelatinosa menor.
En este caso, el vino es sustituido por una infusión de té azucarado, que aporta los nutrientes
necesarios para el microorganismo. La capa gelatinosa puede requerir varios lavados para la
eliminación del azúcar remanente. Con una manipulación cuidadosa se pueden obtener hojas de
celulosa, tal como se observa en la figura.
Figura: Hojas de celulosa de origen bacteriano.
¿CÓMO ARMAR UN PROYECTO?
Probar con diferentes tés y con un medio de cultivo definido, como el que figura en la Guía 40
(Medios de cultivo: medio para el cultivo de Acetobacter xylinum).
Probar con agua de coco. En las Filipinas existe un postre llamado nata de coco, que se prepara de
forma análoga.
Comparar los resultados obtenidos con diferentes tipos de azúcar (azúcar moreno y azúcar cristal).
Comparar los resultados obtenidos con diferentes cantidades de azúcar (0 g, 40 g y 60 g).
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