Ejercicio resuelto de Microbiología y biotecnología · Biología

Realice las siguientes tareas: [1,25 puntos]

a) Defina biotecnología. [0,25 puntos]

b) Explique el papel de los microorganismos en los procesos fermentativos industriales. [0,50 puntos]

c) Indique dos aplicaciones industriales de estos procesos y el microorganismo implicado en cada caso. [0,50 puntos]

$\textbf{a) Defina biotecnología. [0,25 puntos]}$

La biotecnología es el conjunto de técnicas que emplean organismos vivos, partes de ellos o sus productos —células, orgánulos, enzimas o moléculas— para obtener bienes y servicios de interés para el ser humano, o para mejorar los que ya existen.

Es una actividad muy antigua en su versión tradicional, porque fabricar pan, vino, cerveza o queso es hacer biotecnología sin saberlo, y muy reciente en su versión moderna, que arranca con la ingeniería genética de los años setenta y permite modificar deliberadamente el material hereditario de un organismo para que fabrique lo que nos interesa.

$\textbf{b) Explique el papel de los microorganismos en los procesos fermentativos industriales. [0,50 puntos]}$

En una fermentación industrial el microorganismo es la fábrica. Se cultiva en un fermentador o biorreactor, en el que se controlan la temperatura, el pH, la aireación y la concentración de nutrientes, y su propio metabolismo transforma un sustrato barato, como melazas, almidón o suero lácteo, en el producto que se busca.

Ese producto puede ser un metabolito primario, que la célula fabrica mientras crece —el etanol, el ácido láctico, el ácido cítrico, los aminoácidos—, o un metabolito secundario, que solo aparece cuando el crecimiento se frena, como ocurre con los antibióticos. En otros casos lo interesante no es un metabolito, sino la propia biomasa, o una enzima que el microorganismo excreta al medio.

Los microorganismos se prestan a esto mejor que ningún otro ser vivo por varias razones. Se reproducen muy deprisa, de modo que en unas horas se pasa de un inóculo minúsculo a toneladas de células; ocupan poco y no dependen del clima ni de la estación; aceptan sustratos de desecho de otras industrias; y su genoma es sencillo y fácil de manipular, lo que permite obtener cepas mejoradas o hacerles producir proteínas humanas recombinantes, como la insulina.

$\textbf{c) Indique dos aplicaciones industriales de estos procesos y el microorganismo implicado en cada caso. [0,50 puntos]}$

Aplicación industrial	Microorganismo y proceso Panadería y bebidas alcohólicas (pan, vino, cerveza)	$\textit{Saccharomyces cerevisiae}$, una levadura que realiza la fermentación alcohólica: el $\mathrm{CO_2}$ hace subir la masa del pan y el etanol es lo que se busca en el vino y la cerveza Industria láctea (yogur, queso)	$\textit{Lactobacillus bulgaricus}$ y $\textit{Streptococcus thermophilus}$, bacterias que realizan la fermentación láctica: el ácido láctico baja el pH, coagula la caseína y conserva el alimento

Podrían citarse igualmente la producción de penicilina con el hongo $\textit{Penicillium chrysogenum}$, la de ácido cítrico con $\textit{Aspergillus niger}$ o la obtención de vinagre con bacterias del género $\textit{Acetobacter}$.