13.4.- BIOTECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA FARMACEÚTICA

BIOT. E INDUSTRIA FARMACEÚTICA• Producción de antibióticos:

– Penicillium: Ampicilina derivado– Cephalosporium– Acremonium: Cefalosporina– Streptomyces: BACTERIAS

• Tetraciclina• Eritromicina• Cloranfenicol

• Producción de vacunas.• Producción de otras sustancias:

– Hormonas: Insulina, GH,...– Factores de coagulación.– Enzimas: celulasa, renina (queso)– Vitaminas: B12, B2,...

                                                   

P. roqueforti y camembert

Cephalosporium

Acremonium

BIOT. E INDUSTRIA FARMACEÚTICA

• Los antibióticos tienen acción sobre:– Pared celular de bacterias.– Membrana celular.– Síntesis de proteínas.– Degradación del ADN.

Streptomyces

BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL

• Microorganismos funcionales: probióticos

• Elaborar con microorganismos: edulcorantes, enzimas, sustitutivos de grasas.

• Otto Rohm (1913). Gracias a páncreas de animales produjo el primer jabón enzimático prelavado con proteasas

BIOTECNOLOGÍA: PREBIÓTICOS

• Ingredientes alimenticios que favorecen el crecimiento y/o actividad de una bacteria (s)

• Efecto demostrable beneficioso para la salud• Son las FIBRAS DIETÉTICAS:

– Péptidos y proteínas no digeribles.

– Lípidos y ácidos grasos insaturados de CADENA CORTA. (Butírico)

– Celulosa, Hemicelulosa, Pectina y LIGNINA– Oligosacáridos no digeribles FIBRA SOLUBLE:

• INULINA (Fructooligosacárido).• Oligofructosa.• Lactulosa• Xilo, gentio e isomalto- OLIGOSACÁRIDOS

CH2OH

O

O

OH

OH

OH

OH

CH2OH

O

CH2

OH

OH

O

CH2

OCH2OH

n

Donde n = > 20

13.4.- BIOTECNOLOGÍA

Los alimentos con mayor contenido en fibra dietética son, en orden cuantitativo decreciente: los cereales sin refinar, los frutos secos, las legumbres, las frutas y las verduras

BIOTECNOLOGÍA: PREBIÓTICOS

13.4.- BIOTECNOLOGÍA

13.4.- BIOTECNOLOGÍA

13.4.- BIOTECNOLOGÍA

13.5.- BIOTECNOLOGÍA E INDUSTRIAS AGROPECUARIAS

• AGRICULTURA:– Producción plantas resistentes a plagas, frío, sequías, enf.

– Desarrollo de biocidas y menor uso de fertilizantes

– Mejora nutricionales e inserción de vacunas.

– Genotecas y clonación vegetal

• GANADERÍA:– Mayor productividad y mejora de nutrientes.

– Control de la fertilidad.

– Diagnóstico enfermedades.

– Trasplantes y Genotecas de especies en vías de extinción

13.5.- BIOT. E IND. AGROPECUARIAS

• EJEMPLOS EN AGRICULTURA:– TOMATES:

• Inhiben la pectinasa y de vida comercial más larga

• Vacunas contra el SIDA, hepatitis B, cólera…

– PATATAS:

• McDonald y aceite.

• Vacunas contra la hepatitis B y el cólera

• β –carotenos

– ARROZ: Dorado; SORGO con vitaminas A, E, aa.

– MAIZ: Bt: Biocidas

– SOJA: Resistencia a herbicidas y heladas, vacunas herpex

– ALFALFA: Vacunas fiebre aftosa (virus)

Mosquito de la malaria con proteína fluorescente en testículos

13.5.- BIOT. E IND. AGROPECUARIAS

• EJEMPLOS EN GANADERÍA:– ANIMALES TRANSGÉNICOS:

• Identificar genes y conocer su funcionamiento

• Modelos de enfermedades humanas y nuevos fármacos

• Fuente de tejido y órganos para trasplantes.

– GALLINAS: Anticuerpos

– TRUCHAS: Resistencia al frio y hormonas crecimiento.

– OVEJAS: Leche con proteínas humanas: anticoagulantes

– CABRA: Gen espidroina: Cirugía, tendones, antibalas

– CERDOS: Hormona crecimiento.

– GUSANOS DE SEDA: Segregan fibras de colores.

13.5.- BIOT. E I. AGROPECUARIAS• Producción de proteínas microbianas para

suplementos de piensos (algas, levaduras...)

• Producción de insecticidas biológicos con BT o con baculovirus e iridovirus.

13.5.- BIOT. E I. AGROPECUARIAS

• Insecticidas químicos tóxicos y bioacumulables.

• Bacterias del suelo (Bacillus thurigiensis), producen una proteína, no tóxica para los seres humanos, que se acumula en sus esporas y actúa como un

insecticida natural al ser ingeridas por las larvas de los insectos.

13.6.- BIOTECNOLOGÍA Y EL HOMBRE

• Producción por Ing. Genética de:– Hormonas: insulina– Vacunas– Anticuerpos, interferón, ...

• Terapia génica de enfermedades:– ADA– Talasemia

• Diagnóstico de enfermedades.• Reproducción asistida.• Producción células madre.• Tratamiento para el cáncer....

11.3.- TERAPIA GÉNICA HUMANAPRODUCTO SISTEMA DE PRODUCCIÓN INDICACIÓN TERAPÉUTICA

ANTICOAGULANTES Escherichia coli Infarto de miocardio

HIRUDINA Saccharomyces Prevención de trombosis

INSULINA Escherichia coli / Saccharomyces

Diabetes

HORMONA DEL CRECIMIENTO

Escherichia coli Retraso del crecimiento y Síndrome de Turner

HORMONA PARATIROIDEA

Escherichia coli Osteoporosis

CALCITONINA Escherichia coli Enfermedad de Plaget

GLUCAGÓN Saccharomyces Hipoglucemia

F. HEMATOPOYÉTICOS INTERFERÓN Escherichia coli

Hepatitis B y C

INTERLEUQUINA Escherichia coli Cáncer de riñón

VACUNAS: ANTIHEPATITIS A y B Saccharomyces Prevención de hepatitis A y B

13.7.- BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL

• Protección y restauración calidad med. ambie.• Función de los microorganismos en:

– Depuración de aguas residuales urbanas– Producción de productos bioenergéticos a partir

de purines (Biodigestión).– Producción del compost (Biodegradación).

• Biorremedación en suelos y aguas– Eliminación de residuos sólidos.– Eliminación de metales pesados.– Eliminación de contaminantes (mareas negras).

• Producción de compuestos biodegradables

13.7.- DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES• Tratamiento secundario:

– Anaerobio: Digestores de cieno y producción de metano.

– Aerobio: Materia inorgánica reducida se transforma en materia inorgánica oxidada: Amonios a nitratos.

– Chlorella y Azospirillium: Simbiosis de bacteria y alga

13.7.- BIODIGESTORES

                                                                                                                                             

                                              

13.7.- COMPOSTERAS

                                                                                                                                             

                                              

LUCHA CONTRA MAREAS NEGRAS

Actualmente se basa en el aporte de nutrientes necesarios para fomentar el crecimiento de las comunidades microbianas implicadas en la degradación del petróleo

Nutrientes-Fósforo-NitrógenoEspecies implicadas:- Bacillus, Arthrobacter, Candida, Clostridium, Corynebacterium

13.7.- BIORREMEDIACIÓN MAREAS

• Se aplica a suelos y aguas contaminadas con hidrocarburos o bien en suelos salinos.

• Dos tipos:– Aerobias produciendo CO2 y H2O

– Anaerobias produciendo CH4, CO2 e H2

• Ventajas de la Biorremediación:– No produce efectos adversos significativos.– Es muy útil para retirar compuestos

químicos del petróleo.– Es simple y de bajo coste.

13.7.- BIORREMEDIACIÓN

• Degradación enzimática producidas por bacterias transgénicas con celulasas, lipasas, proteasas...

• Remediación bacteriana que se nutren de los contaminantes.

• FITORREMEDIACIÓN:– Uso de plantas para la eliminación de metales y

otros contaminantes

13.7.- COMPUESTOS BIODEGRADABLES• A partir del almidón del trigo.• A partir de ácido glicólico y otros ácidos-

alcoholes como el polietenol.• Caña de azúcar y fibra de bambú.• Resina de maíz.• Pasta de madera.

13.2.- BIOTECNOLOGÍA

Ambroise Paré (1517-1590), el más célebre cirujano de su siglo, escribe: “Hallándome en una viña de mi propiedad, próxima al pueblo de Meudon, hice romper una enorme cantidad de grandes piedras sólidas. Dentro de una de ellas se encontró un grueso sapo vivo, sin que hubiera en la piedra la menor apariencia de abertura…

…Me maravilló el hecho de que este animal hubiese podido nacer, crecer y vivir allí. Pero el cantero me dijo que no había por qué asombrarse, pues varias veces había hallado animales de ésta y de otras clases en lo más recóndito de las piedras, sin que existiese el menor indicio de una abertura. Se puede explicar así el nacimiento y la vida de estos animales: son engendrados a partir de alguna sustancia húmeda de las piedras, cuya humedad, al entrar en putrefacción, produce tales seres.”

13.2.- BIOTECNOLOGÍA

Van Helmont (1577-1644), el más grande fisiólogo de la época, indica lo siguiente para la obtención de ratones: un vaso lleno de trigo se cubre con una camisa sucia, preferentemente de mujer. “Un fermento originado en la camisa y transformado por el olor de los granos, convierte el trigo mismo en ratones.” Esta metamorfosis dura cerca de veintiún días, o sea el tiempo de gestación de ratón y nuestro naturalista se asombre de su notable rapidez…

…”Ello, nos dice, es tanto más admirable cuanto que los ratones originados por el trigo y la camisa no son pequeños ni lactantes, ni minúsculos, ni deformes, sino muy bien formados y pueden saltar.”