UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

ESCULA DE QUIMICA DE ALIMENTOS

MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL

AISLAMIENTO, SELECCIÓN, PRODUCCION DE BIOMASA Y PRESERVACIÓN DE CEPAS QUERATINOLITICAS DE BACILLUS SPP. PARA LA

DEGRADACION DE PLUMAS DE AVES DE CORRAL

BUSTIILLOS BELENESPINOSA CAROLINA

FEIJOO TATIANAPORRAS DIEGO

NOVENO SEMESTRE ALIMENTOS

2009 - 2010

1. TEMA

AISLAMIENTO, SELECCIÓN, PRODUCCION DE BIOMASA Y PRESERVACIÓN DE CEPAS QUERATINOLITICAS DE BACILLUS SPP. PARA LA DEGRADACION DE

PLUMAS DE AVES DE CORRAL

2. PROBLEMAEn la mayoría de las plantas avícolas los subproductos del procesamiento no son debidamente aprovechados, constituyendo un alto porcentaje de desechos.

3. ANTECEDENTESGeneralmente las plumas son destinadas a la elaboración de harinas que son utilizadas como suplemento alimenticio para aves. Este producto es obtenido por una combinación de los tratamientos térmicos (cocción a altas presiones) con los químicos (ácidos o alcalinos), procesos que no fragmentan los enlaces disulfuro en la queratina convirtiéndola en una proteína resiste, que dificulta la degradación enzimática por parte de las aves.

4. JUSTIFICACIONLa producción nacional de aves es de 19,595.058, de los cuales se obtiene un rendimiento en el procesamiento de pollo de aproximadamente 75 %, lo que indica que el 25% restante corresponde a desperdicios del procesamiento, en donde las plumas constituyen la mayor parte.

Una de las alternativas propuestas para el aprovechamiento de la plumas de pollo, es mediante tratamientos fermentativos con microorganismos queratinolíticos (Bacillus spp.) capaces de degradarlas, mejorando así su digestibilidad y calidad nutricional debido a su enriquecimiento con proteína microbiana.

5. OBJETIVOS

5.1 OBJETIVO GENERALAislar, seleccionar y preservar cepas queratinoliticas (bacillus spp) para la degradación de plumas de aves de corral

5.2 OBJETIVO ESPECIFICO Obtener muestras de plumas blancas de pollo y muestras de suelo de los galpones avícolas. Seleccionar el medio de cultivo más adecuado para el crecimiento óptimo de los

microorganismos degradadores de queratina a partir de plumas de pollo. Aislar las cepa queratinolitica de Bacillus spp. utilizando el medio de cultivo adecuado. Seleccionar la cepa con mayor capacidad de degradación queratinolitica. Realizar pruebas bioquímicas para conformación de Bacillus spp. Preservar las cepas puras mediante la técnica de crioconservación. Realizar la medición del crecimiento celular o biomasa, y determinar los parámetros

cinéticos. Realizar las gráficas de ln de biomasa (ln X), biomasa (X), velocidad específica (µ)

y velocidad instantánea (rx), para la cepa seleccionada (bacillus spp) en los dos medios (MRS y medio diseñado).

6. HIPOTESIS

6.1 HIPOTESIS NULA A pesar de que las plumas de pollo son fuente de carbono, energía y nitrógeno propias de la flora queratinolitica, no se espera el aislamiento, selección y preservación de cepas de bacillus spp.

6.2 HIPOTESIS ALTERNATIVA Al ser las plumas de pollo al ser una fuente de carbono, energía y nitrógeno propias de la flora

queratinolitica, se espera aislar cepas de bacillus spp con buenos rendimientos.

7. MARCO TEORICO

7.1 Plumas de Pollo7.1.1 Características Morfológicas:7.1.2 Usos

7.2 Microorganismos7.2.1 Características:

Nivel de Bioseguridad 1

TaxonomíaBacterias / Firmicutes / Bacilos / Bacillales / Bacillaceae / Bacillus spp.

Tipo de Cepa Degradador de QueratinaTipo de Enzima QueratinasaCondiciones Aeróbicas Aerobio Estricto o Anaerobio FacultativoForma BastónPared Celular Tinción Gram (+)Movilidad Positiva - Flagelación perítricaEsporulación Positiva

Condiciones de VidaTemperatura: 4 – 55ºC Óptima: 26ºCpH óptimo: 4,3 – 9,3 Óptimo: 7-7,5

Categoría Nutricional Quimioautótrofo

7.2.2 Metabolismo de las bacterias queratinolíticas:

sulfitolisis de la lanaprovocan la ruptura del enlace disulfuro, dando lugara un resto de ácido cisteinsulfónico y a otro decisteina. A pH ácido puede tener lugar la reformaciónde un nuevo enlace disulfuro. Por otro lado, el ácidocisteinsulfónico no se protona en medio acuoso entodo el rango de pH dando a la lana un carácteraniónico

El tratamiento de sulfitolisis se Ilevó a caboen solución acuosa de BS 0.5% s.p.b. a pH 4.2 enun baño termostatizado a 60% durante 1 h. Laconcentración de hidrolizado proteico en el baño detratamiento fue 1% s.p.b. La relación de bañofue 1/30 para el tejido de punto y 1/40 para cinta.También se realizó un tratamiento en blanco en lasmismas condiciones pero sin adición de productosquímicos.Los tratamientos se denominaron:B(BS):Tratamiento en blanco.BS: Tratamiento solo con bisulfito sódico.BS1HC:Tratamiento con bisulfito sódico enpresencia de hidrolizado de colágeno.BS1HCC:Tratamiento con bisulfito sódico enpresencia de hidrolizado de colágeno cuaternizado.BS1HQ:Tratamiento con bisulfito sódico enpresencia de hidrolizado de queratina.BS1HQC:Tratamiento con bisulfito sódico enpresencia de hidrolizado de queratina cuaternizado.

7.2.3 Fisiología

8. MARCO METODOLOGICO

8.1 METODOS GENERALES DE ANALISIS8.1.1 Muestreo

8.2 METODOS ESPECIFICOS DE ANALISIS8.2.1 Selección del Medio de Cultivo8.2.2 Enriquecimiento 8.2.3 Aislamiento de Cepas Queratinolíticas8.2.4 Selección de Bacillus spp.8.2.5 Producción de Biomasa8.2.6 Preservación de los microorganismos

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. http://www.sica.gov.ec/cadenas/maiz/docs/produc_avicolamod.html 2. http://www.atcc.org/ATCCAdvancedCatalogSearch/ProductDetails/tabid/452/Default.aspx 3. http://es.wikipedia.org/wiki/Bacillus