BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA

COMPETENCIAS TRANSVERSALES 

CG01 - Reconocer y valorar los mecanismos y estructuras de funcionamiento, los organismos y sistemas biológicos.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CE01 - Capacidad para analizar, identificar y clasificar los organismos vivos, así como sus restos y señales de su actividad y evidencias paleontológicas.

CE02 - Capacidad para planificar, desarrollar y controlar procesos biológicos industriales, agropecuarios y biotecnológicos.

CE03 - Capacidad para producir, transformar, manipular, conservar, identificar y controlar la calidad de los organismos y materiales de origen biológico, incluidos los alimentos.

CE04 - Capacidad para identificar, evaluar y controlar los agentes biológicos que afectan a la conservación de toda clase de materiales y productos, incluidos los alimentos.

CE05 - Capacidad para desarrollar estudios biológicos y control de la acción de productos químicos y biológicos de utilización en la sanidad, agricultura, industria y servicios.

CE06 - Capacidad para identificar y evaluar los agentes biológicos patógenos y sus productos tóxicos. Controlar infecciones y plagas.

CE07 - Capacidad para desarrollar estudios y análisis clínicos, funcionales, microbiológicos e inmunobiológicos de muestras biológicas, incluidas las de origen humano.

CE11 - Capacidad para desarrollar estudios de planificación y explotación racional de los recursos naturales renovables, terrestres y marítimos.

CE12 - Capacidad para realizar análisis biológicos, control y depuración de las aguas.

CE15 - Capacidad para desarrollar estudios, analizar y tratar la contaminación industrial, agrícola y urbana.

CE16 - Capacidad para desarrollar estudios y proyectos sobre Biología e impacto ambiental.

CE20 - Capacidad para ejercer la enseñanza y difusión de la Biología en todos los grados educativos y sectores de población y el asesoramiento científico y técnico de cualquier cuestión relacionada con la Biología.

CE15 - Capacidad para desarrollar estudios, analizar y tratar la contaminación industrial, agrícola y urbana.

CE16 - Capacidad para desarrollar estudios y proyectos sobre Biología e impacto ambiental.

CE20 - Capacidad para ejercer la enseñanza y difusión de la Biología en todos los grados educativos y sectores de población y el asesoramiento científico y técnico de cualquier cuestión relacionada con la Biología.

- 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

Docencia presencial:

- 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

La calificación final se obtendrá con:

Contenido teórico 60%, esta parte se valorará mediante un examen final.

Prácticas 25%.

Seminarios 15% (asistencia y participación 5%, realización de trabajos y su defensa 10%).

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