Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA




descargar 37.66 Kb.
títuloUniversidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA
fecha de publicación20.08.2016
tamaño37.66 Kb.
tipoDocumentos
med.se-todo.com > Biología > Documentos
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA


Nombre: Carla Aulestia
Curso: 9no Alimentos
Fecha: 04/04/2011

Tema: Producción de Biomasa – Métodos

La biomasa microbiana es una fracción orgánica relativamente lábil controlada por factores ambientales y otros relacionados con la producción y el manejo. (1)

UNA VARIEDAD DE ANALISIS están disponibles para la determinación de biomasa de muestras biológicas. Varias de estas metodologías están fundamentadas en la detección específica de componentes celulares o productos metabólicos. Por ejemplo, quitina puede ser cuantificado y porque esta molécula es exclusiva de la pared celular de hongos, la concentración de quitina puede ser utilizada para estimar la biomasa de hongos. Estimados de biomasa pueden ser también obtenerse indirectamente midiendo la concentración de proteínas, ATP y ADN.

Es posible cuantificar la biomasa en los diferentes niveles de las pirámides tróficas; para ello se utilizan las llamadas pirámides de biomasa, en las cuales se cuantifica la cantidad de seres vivos que hay en cada nivel trófico. Las pirámides de biomasa pueden ser de dos tipos principalmente:

  • Directas: Este tipo de pirámides son lasque provienen de las cadenas tróficas de detritivoros y de proveedores.

  • Invertidas: Son las pirámides que resultan del análisis de la biomasa de las pirámides tróficas de parásitos y superparásitos, así como las de las plagas.

Al hablar de biomasa es importante también mencionar el término de producción, el cual se define como el cambio en la biomasa producido a lo largo de un período de tiempo, o bien de un nivel trófico a otro. En cuanto al cambio de biomasa de un nivel trófico a otro, este se puede medir relacionando las biomasas de dos niveles.

Para determinar la producción se mide la productividad, es decir la producción de biomasa en un área determinada por unidad de tiempo.
Se distinguen entre 3 tipos básicos de productividad:

  • Primaria: Es la cantidad de materia orgánica producida por las plantas verdes, con capacidad de fotosíntesis u otros organismos autótrofos, en un área y tiempo determinados.

  • Secundaria: Es la biomasa producida por los organismos consumidores que viven de las sustancias orgánicas ya sintetizadas por las plantas.

  • Biológica: Es la velocidad de acrecentamiento de la biomasa en un período y superficie determinados.

Métodos para medir el crecimiento microbiano

  1. Métodos Indirectos



  • CUANTIFICACIÓN DE LA MASA MICROBIANA

Balance de materia

Fte de C + Fte de N + Pi + O2 = Masa Celular + CO2 + H2O + Productos + Energía

  • Cuantificación de componentes celulares:

  • Proteínas

  • ADN

  • ARN



  • Determinación del consumo de nutrientes

Se selecciona un nutriente que no se parezca a ningún metabolito sintetizado como:

  • Fuente de Carbono

  • Oxígeno

  • Fosfato, Sulfato, Magnesio



  • Determinación de los Productos Formados

Esto depende del tipo de fermentación o producción de metabolitos:

  • CO2

  • Etanol

  • Ácido Láctico

  • Ácidos Orgánicos

  • Colorantes

  • Enzimas



  • Volumen de células

  • Los microorganismos del mismo tipo tienen tamaño similar bajo las mismas condiciones de crecimiento.

  • Se centrifuga bajo condiciones Standard de velocidad y tiempo, utilizando tubos graduados en los que se ve el volumen por las células.

  • Viscosidad del cultivo

  • No es un método muy utilizado.

  • Determinación de ATP

  • El contenido de ATP es 1 mg. de ATP/gr. de células secas. Se determina por una reacción catalizada por la enzima luciferasa, se genera un fotón. Se mide la emisión de luz en presencia de luciferina y O2, se puede determinar 10-12 gr. de ATP/l.



  1. Métodos Directos



  • CUANTIFICACIÓN DEL NÚMERO DE CÉLULAS

Recuento microscópico de microorganismos totales.

  • Recuento en placa de microorganismos viables.

  • Recuento microscópico de microcolonias.

  • Contador electrónico de microorganismos totales.



  • CUANTIFICACIÓN DE LA MASA CELULAR

Peso seco.

  • Turbidimetría.



  • Fases del crecimiento.



  • Fase Lag, de latencia o de inducción.

Es la expresión de un período de adaptación para iniciar el crecimiento. Su presencia y su extensión depende de:

Inóculo

    • Estado fisiológico

    • Fase de crecimiento

    • Tamaño

    • Tipo de microorganismos

Composición del medio en el que se inocula

    • Condiciones fisicoquímicas del medio

Fase Lag aparente: con inóculos pequeños

  • Fase Lag, de latencia o de inducción.

Cinética

(dX/dt) = 0

X = Concentración de células
X = X0
t = Tiempo
X0 = Biomasa inicial

Incidencia Industrial

  • Costo del tiempo de fermentación

  • Tamaño del fermentador

  • Riesgo de contaminación



  • Fase de aceleración

Parte de las células comienzan a dividirse

(dX/dt) = µX

X = Biomasa microbiana
µ = Constante especifica del crecimiento microbiano en hr-1.
T = Tiempo en hrs.

Fase exponencial.

  • El cultivo está en estado autocatalítico

  • Es un período relativamente corto

  • Se cumple que:

N = N0 * 2n

  • Cinética de crecimiento

Se caracteriza por ser una fase de crecimiento constante

(dX/dt) = µX

X = Biomasa microbiana
µ = Constante especifica del crecimiento microbiano en hr-1.
t = Tiempo en hrs. (t = td = tiempo de duplicación)

(dX/dt) = µX (1)

(dX/X) = µdt (2)

µ = ln2/td (3)

µ = 0.693/td (4)

td = 0.693/µ (5)

Constante especifica de la velocidad de crecimiento microbiano

  • La constante específica de la velocidad de crecimiento microbiano (µ) se utiliza para caracterizar el comportamiento de una población microbiana.

  • Su valor depende de las condiciones ambientales en que se encuentra el microorganismo.

  • Existe una gran dependencia de la fuente de carbono y energía tanto en calidad como en cantidad.

Fase de declinación o retardo

  • Representa el fin del período exponencial

  • Esta dado por:

  • Agotamiento de un sustrato

  • Acumulación de un inhibidor

  • Otras causas ajenas al crecimiento

Cinética:

(dx/dt) = µ(Xm – X)

Xm = Concentración de biomasa máxima (2)

DETERMINACIÓN DE BIOMASA BACTERINA PARA DETERMINAR CONCENTRACION DE PROTEÍNAS

Para determinar la concentración de proteínas asociada a biomasa bacteriana utilizando el método de Lowry. Este proceso se basa en la reacción de las proteínas con el reactivo “FOLIN phenol” posterior a un tratamiento alcalino de cobre. La intensidad azul que se desarrolla es proporcional a la concentración de proteínas en la muestra.

MATERIALES:

  • Cultivos de bacterias en medios sólidos

  • Muestra ambiental (lodos activados, digestor anaerobio)

  • Tartrato de sodio (solución de 2%)

  • Sulfato de cobre (solución de 1%)

  • Carbonato de sodio (2%) en 0.1N de NaOH

  • FOLIN phenol (diluido 1:1 en agua)

  • Albúmina

  • Hidróxido de sodio (solución de 5N)

  • Agua estéril

  • Tubos de ensayo (10 ml)

  • Pipetas (1 y 10 ml)

  • Espectrofotómetro

METODOLOGIA

1. Mezcle 1 ml de la solución de tartrato de sodio, 1ml de la solución de sulfato de cobre y 98 ml de la solución de carbonato de sodio para formar la solución alcalina de cobre.

2. Transfiera varias colonias de su cultivo o un concentrado de biomasa de una muestra ambiental en 10 ml de solución de agua esteril. Mezcle y suspenda las células.

3. Prepare una serie de estándares de albúmina disolviendo cantidades específicas de albúmina en agua destilada (0, 100, 200, 400, 600, 800 y 1000 mg/ml).

4. Transfiera 0.1 ml de la suspensión bacteriana y de sus estándares a tubos de ensayo separados de 10 ml.

5. Añada 0.1 ml de 0.5N de NaOH a cada muestra e incuba a temperatura ambiente por 15 minutos (El objetivo de este periodo es romper las células bacterianas).

6. Añada 1 ml de la solución alcalina de cobre, mezcle bien e incuba a temperatura ambiente por 10 minutos.

7. Añada 0.5 ml de las solución diluida de FOLIN, mezcle bien e incuba a temperatura ambiente por 30 minutos.

8. Luego de incubar, mida la densidad óptica a 500 nm con el espectrofotómetro. Use el estándar de 0 mg/ml como blanco.

9. Grafique la curva estándar utilizando la densidad óptica vs. la concentración de proteínas. Utilizando esta curva estándar, estime la concentración de proteínas en la suspensión de células o su muestra biológica. (3)

Determinación de Biomasa C y N en Suelos

(Revista de la ciencia del suelo y nutrición vegetal)
Método del reactivo N-ninhydrina

Para el uso del reactivo N-ninhydrina se usó la metodología sugerida por Joergensen y Brookes (1990). Dentro de tubos de ensayo de 50 mL, se pipetearon 2 mL de extracto y 1 mL de reactivo ninhydrina, mezclando totalmente en un agitador Vortex. Los tubos se ubicaron en un baño de agua (GFL, tipo 1003) hirviendo por 25 minutos, luego enfriados a temperatura ambiente para finalmente agregar 20 mL de etanol:agua (1:1). Los valores de absorbancia se midieron en un espectrofotómetro (Perkin Elmer, Junior Model 35) a una longitud de onda de 570 nm usando un blanco de sulfato de potasio (K2SO4 0,5 M). Los valores de absorbancia se transformaron a concentración de nitrógeno (μg N ml-1) mediante una curva de calibración (absorbancia versus concentración de N) preparada utilizando leucina (rango 0; 2,5; 5; 7,5; 10 y 15 μg N mL-1). Para estimar la BMS se utilizaron los factores descritos por Ocio y Brookes (1990): Biornasa-C = 31 x N- ninhydrina

Biomasa-N = 4,6 x N-ninhydrina

Todos los valores se expresaron como μg C ó N g-1 suelo seco al horno (105 °C).

BIBLIOGRAFÍA:

  1. http://bibliotecavirtual.unl.edu.ar:8180/publicaciones/bitstream/1/256/1/fave-v13_n2_p5-11.pdf

  2. fcqi.tij.uabc.mx/docentes/.../Crecimiento%20Microbiano.ppt

  3. www.uprm.edu/biology/profs/massol/.../p4-proteinasbiomasa.pdf 

  4. http://mingaonline.uach.cl/scielo.php?pid=S0718-27912003000100003&script=sci_arttext

similar:

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador facultad de ciencias quimicas laboratorio de biotecnologíA

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador facultad de ciencias quimicas laboratorio de biotecnologíA

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador

Universidad central del ecuador facultad de ciencias químicas laboratorio de biotecnologíA iconUniversidad central del ecuador


Medicina



Todos los derechos reservados. Copyright © 2015
contactos
med.se-todo.com