BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA

COMPETENCIAS TRANSVERSALES  

CT1. Elaborar y redactar informes de carácter científico.

CT2. Demostrar razonamiento crítico y autocrítico.

CT3. Adaptarse a nuevas situaciones.

CT4. Gestionar información científica de calidad, bibliografía, bases de datos especializadas y recursos accesibles a través de Internet.

CT5. Incorporar a sus conductas los principios éticos que rigen la investigación científica y la práctica profesional.

CT6. Adquirir conciencia de los riesgos y problemas medioambientales que conlleva su ejercicio profesional.

CT7. Utilizar las herramientas y los programas informáticos que facilitan el tratamiento de los resultados experimentales.

CT8. Comunicarse en español y en inglés utilizando los medios audiovisuales más habituales.

CT9. Defender los puntos de vista personales apoyándose en conocimientos científicos.

CT10. Integrar creativamente conocimientos y aplicarlos a la resolución de problemas biológicos utilizando el método científico.

CT11. Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución.

CT12. Desarrollo de la capacidad de trabajo autónomo o en equipo en respuesta

CT13. Desenvolverse en un contexto internacional y multicultural.

CT14. Progresar en su habilidad para el trabajo en grupos multidisciplinares.

CT15. Perseguir objetivos de calidad en el desarrollo de su actividad profesional.

CT17. Ser capaz de mostrar creatividad, iniciativa y espíritu emprendedor para afrontar los retos de su actividad como Biotecnólogo  

COMPETENCIAS GENERICAS  

CG1. Reconocer y valorar los mecanismos y estructuras de funcionamiento, los microorganismos de interés biotecnológico.

CG2. Reconocer la importancia de la Biotecnología Microbiana en diversos contextos y relacionarla con otras áreas de conocimiento.

CG3. Continuar estudios de postgrado en áreas especializadas en áreas de Biotecnología

CG5. Explicar y analizar los fenómenos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con la Biotecnología microbiana.

CG6. Analizar y resolver problemas cualitativos y cuantitativos en el área de la Biotecnología microbiana.

CG7. Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos.

CG12. Interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en términos de su significación y de los modelos explicativos que las apoyan.

CG13. Desarrollar buenas prácticas basadas en la manipulación biotecnológica de microorganismos que impliquen procesos de  observación, medida y experimentación.

CG15. Valorar la importancia de la Biotecnología de microorganismos en el contexto industrial, económico, medio ambiental, social y cultural presente y futuro.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CE1.  Utilizar métodos para la búsqueda de microorganismos de interés biotecnológico. Aislar, identificar y conservar microorganismos.

CE2. Planificar, desarrollar y controlar procesos biotecnológicos que utilicen microorganismos.

CE3. Producir, transformar, manipular, conservar, identificar y controlar la calidad de los microorganismos y productos de origen biológico, incluidos los alimentos.

CE5. Desarrollar estudios y realizar análisis que permitan conocer los procesos de producción de metabolitos microbianos primarios y secundarios.

- Conocer los fundamentos generales del uso aplicado y biotecnológico de los microorganismos

- Familiarizar al estudiante con los problemas que han de enfrentar los procesos biotecnológicos microbianos, y habituarlo al tipo de razonamiento teórico, enfoque experimental y diseño industrial para resolver tales problemas.

- Dotar al estudiante con las habilidades intelectuales y manuales básicas para permitirle el tránsito desde los conocimientos microbiológicos hasta su aprovechamiento aplicado, especialmente lo que se refiere al control de los procesos de fermentación industrial y al manejo y mejora de cepas por métodos genéticos.

- Comprender las diferencias entre el metabolismo primario y secundario microbiano y su importancia en los procesos de bioproducción.

- Adquirir los conocimientos sobre los procesos de producción de sustancias de interés biotecnológico por microorganismos.

- Comprender los procesos escalado y su importancia a nivel industrial

- Aprender las técnicas básicas para la manipulación de microorganismos la obtención y purificación de productos en procesos biotecnológicos.

- Adquirir los conocimientos sobre los mecanismos que regulan los procesos de destrucción de microorganismos a nivel industrial.

- Estimular el espíritu crítico e inquisitivo, tanto por lo que se refiere a los aspectos técnicos de la microbiología industrial, como por las implicaciones sociales y éticas de la biotecnología en general y de la microbiana en particular

- Clases teóricas, prácticas, seminarios y tutorías para el seguimiento continuado del programa.

- Los materiales docentes se proporcionarán por los profesores a través del campus virtual y de las herramientas que éste proporciona a sus usuarios, así como de materiales docentes más específicos proporcionados por los profesores.

- Se proporcionarán cuestionarios y material didáctico para la realización de trabajos y exposiciones.

- Las prácticas de laboratorio les aportarán una serie de destrezas sobre la manipulación de microorganismos y el desarrollo de proceso industriales que les permitirán realizar una interpretación correcta de los resultados experimentales.

- La evaluación, continua y secuencial permitirá conocer las destrezas, habilidades y conocimientos adquiridos en cada uno de los modos organizativos de la asignatura.

BLOQUE 1.- INTRODUCCIÓN

BLOQUE 2.- CINETICA Y ENERGÉTICA DEL CRECIMIENTO MICROBIANO

BLOQUE 3.- TECNOLOGIA DE LAS FERMENTACIONES I.

BLOQUE 4.- TECNOLOGÍA DE LAS FERMENTACIONES II.

Pruebas objetivas sobre el contenido teórico 70%

Prácticas:

Prueba objetiva 15%

Seminarios 15%

Para obtener el aprobado en la asignatura será necesario obtener una media de 5.0 puntos, con un mínimo de 4.0 puntos en cada una de las partes.

BLOQUE 1.- INTRODUCCIÓN  

1.- Concepto de Biotecnología microbiana. Desarrollo histórico. La explotación de los microorganismos por el ser humano. Procesos microbianos de interés biotecnológico. El futuro de la biotecnología microbiana.  

2.- Microorganismos de interés en Biotecnología: Diversidad, aislamiento, selección y mantenimiento. Colecciones de cultivo.  

BLOQUE 2.- CINETICA Y ENERGÉTICA DEL CRECIMIENTO MICROBIANO 

3.- Factores físico-químicos que afectan al crecimiento. Temperatura, pH, actividad de agua. Medios de cultivo industriales.  

4.- Modelos de crecimiento microbiano. Factores de rendimiento, tasa específica de consumo de sustrato y energía de mantenimiento. Ecuación de Monod.  

5.- Cultivo discontinuo, alimentado y continuo. Escalado. Diseño de biorreactores.  

BLOQUE 3.- TECNOLOGIA DE LAS FERMENTACIONES I.  

6.- Producción de metabolitos primarios I. Productos derivados de la fermentación alcohólica: Etanol, vino, cerveza, pan.  Productos derivados de la fermentación acética: el vinagre.  

7.- Producción de metabolitos primarios II. Productos derivados de la fermentación láctica: yogures, leches fermentadas, quesos, probióticos y prebióticos. Productos cárnicos y vegetales fermentados.  

8.- Producción de metabolitos primarios III. Otros metabolitos primarios: ácido cítrico, aminoácidos, polisacáridos, enzimas y biomasa microbiana.  

9.- Producción de metabolitos secundarios. Producción de antibióticos: Los antibióticos β-lactámicos.  

10.- Microorganismos modificados genéticamente para la obtención de productos de interés biotecnológico: vacunas, hormonas, antibióticos e insecticidas biológicos.  

BLOQUE 4.- TECNOLOGÍA DE LAS FERMENTACIONES II.   

11.- Conservación y esterilización de productos biotecnológicos. Tratamientos térmicos, pasteurización, método UHT. Radiaciones. Atmósferas modificadas.  Conservantes.

Práctica 1.- Cinética de lavado y determinación de la tasa de dilución de un fermentador.  

Práctica 2.- Inmovilización de levaduras en alginato para la producción de cerveza: Sacarificación, inmovilización, inoculación y valoración del proceso de fermentación alcohólica.  

Práctica 3.- Muerte térmica de microorganismos. Pasteurización de la leche: pruebas de la fosfatasa y de la reductasa.  

Práctica 4.- La fermentación láctica: producción de yogur. Observación microscópica de los microorganismos implicados. Valoración de la producción de ácido láctico.

1.- Organización industrial

2.- Gestión de procesos industriales en biotecnología microbiana

3.- Mejora de procesos biotecnológicos industriales

4.- Capacidad de proceso y límites de control en procesos biotecnológicos

5.- Calibración de equipos de medida

6.- Limpieza y sanitación en industrias biotecnológicas

7.- Estudio comparativo y simulación de modelos de crecimiento microbiano I

8.- Estudio comparativo y simulación de modelos de crecimiento microbiano II

9.- Métodos de regresión y estimación de parámetros en modelos de crecimiento microbiano: ajuste de modelos a datos experimentales

10.- Modelización y simulación de modelos de inactivación microbiana por temperatura

J. Bu’lock y B. Khristiansen (1991): Biotecnología básica, Ed. Acribia, Zaragoza.

W. Crueger y A. Crueger (1993): Biotecnología. Manual de Microbiología Industrial, Ed. Acribia. (Se ha quedado un poco anticuado, pero sigue siendo bueno para muchos temas)

A.L Demain y J.E. Davies, eds. (2010): Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology (2ª edición), ASM Press, Washington DC. (Es un libro útil para ampliar conocimientos y para elaborar seminarios).

M.P. Doyle, L.R. Beuchat y T.J. Montville (1997): Food Microbiology. Fundamentals and Frontiers, ASM Press.

A. N. Glacer y H. Nikaido (2007). Microbial Biotechnology: fundamentals of Applied Microbiology. (2ª edición) (Se trata de un libro muy completo en aspectos básicos de la biotecnología microbiana, muy recomendable)

B.R. Glick y J.J. Pasternak (1998): Molecular Biotechnology. Principles and Applications of Recombinant DNA (2ª edición), ASM Press. (Un libro muy bueno para introducirse y profundizar en la ingeniería genética aplicada a la industria)

J.M. Jay, M. J. Loessner y D.A. Golden (2005) Modern Food Microbiology. Springer Science. (Aspectos más destacables de la Microbiología de alimentos).

J. Leveau y M Bouix (2000): Microbiología industrial. Los microorganismos de interés industrial (1ª edición), Acribia. (Procesos de producción de metabolitos por distintos microorganismos).

W.J. Thieman y M.A. Palladino (2010) Introducción a la Biotecnología. (2ª edición). Editorial Pearson.

M.J. Waites, N.L. Morgan, J.S. Rockey, G. Hington (2001): Industrial Microbiology. An introduction, Blackwell Science, Oxford. (Uno de los mejores libros de texto actuales, ameno y muy recomendable).

NOTA: Todos los textos reseñados se encuentran en la biblioteca de la Facultad