Universidad Nacional Autónoma de MéxicoFacultad de Estudios Superiores Iztacala

Metodología Científica III

Autor:

Vázquez Machorro Angélica

Producción de Polihidroxialcanoatos (bioplástico)

Contaminación

Contaminación

AireAire SueloSuelo AguaAgua

Químicos

Químicos FísicosFísicos Biológico

s

Biológicos

HidrocarburosHidrocarburos Fertilizantes

Fertilizantes

VidrioVidrio

Plástico

Plástico

LatasLatas FrutasFrutas

VerdurasVerduras

Restos animale

s

Restos animale

s

Botellas y bolsas

Botellas y bolsas

60 millones

de basura

60 millones

de basura

Degradación muy lenta

Degradación muy lenta

BioplásticoBioplásticoBacteria

s

Bacterias

Fuente de carbono

Fuente de carbono

-Bacillus megaterium-Ralstonia eutropha

-Azotobacter sp. FA8

-Pseudomona pútida

-Bacillus megaterium-Ralstonia eutropha

-Azotobacter sp. FA8

-Pseudomona pútida

BiotecnologíaBiotecnología

PlantasPlantas Bacterias recombinantes

Bacterias recombinantes

Genes bacterianos

Genes bacterianos

Luz solarLuz solar

E. coli. recombinan

te

E. coli. recombinan

te

Reduce 1 - 3.2 millones de

CO2

Reduce 1 - 3.2 millones de

CO2

Fermentación

Fermentación

-Glucosa-Medio E

-Lactosa o lactosuero

-Medio Burk

-Glucosa-Medio E

-Lactosa o lactosuero

-Medio BurkTinción azul NiloTinción azul Nilo

Cromatografía de gasCromatografía de gas

Autor Año Aportación

Lemoige 1952 Descubrió en primer polihidroxialcanoato (PHA) en la especie Bacillus megaterium.

Kawaguchi Doi 1992 Todas las bacterias aerobias, anaerobias, heterótrofas y fotosintéticas son capaces de acumular PHA hasta 90% de su peso seco.

Weiner 1997 Demostró la capacidad de algunas bacterias de origen marino para producir polihidroxialcanoatos (PHA).

Poirier y Somerville 1995 Bacteria y Archaea acumulan exceso de carbono como polihidroxialcanoato intracelular cuando estan expuestas a un estrés ambiental.

Bergesen y Turner 1992 Los PHA son poliesteres de reserva producidos por bacterias, las cuales los sintetizan en varias formas químicas.

•Determinar la fuente de carbono con mayor producción.

•Identificar bacterias productoras de bioplástico (polihidroxialcanoatos)

Las bacterias producirán polihidroxialcanoatos debido a que están en un medio mínimo con una fuente de carbono.

Prueba Muestra suelo1

Muestra agua 2

Muestra agua 3

Tinción Gram Gramnegativa Gramnegativa Gramnegativa

Peroxidasa Positiva Positiva Positiva

Fermentación lactosa

Positiva Positiva Positiva

Utilización citrato

Positiva Positiva Positiva

Reducción nitratos

Positiva Positiva Positiva

Morfología 1mm, redonda, convexa, entera, blanquecino, brillante traslucida.

1mm, redonda, plana, lobulada, blanca, brillante, opaca.

2mm, redondas plana, ondulada, amarillenta, brillante, opaca.

El polímero se sintetiza mediante un camino metabólico que involucra 3 enzimas: una beta-cetotiolasa, que condensa dos moléculas de acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA, una acetoacetil-CoA reductasa, que convierte este compuesto en 3-hidroxibutiril-CoA, y una polimerasa, que polimeriza los monómeros. Estas enzimas están codificadas por los genes phaB, phaA y phaC. Por lo tanto, en las muestras que no se observaron gránulos de PHA puede deberse a la falta de un gen que codifica cualquiera de estas enzimas indispensables para la producción de PHA.

•El bioplástico es termoplástico y posee propiedades similares a las de los plásticos derivados del petróleo.

•En las bacterias alimentadas con diesel se observaron gránulos de PHA.

•Se necesitan tener los genes necesarios para la formación de enzimas productoras de PHA.

•Las bacteria encontradas en las muestras de agua y suelo son de la familia Enterobacteriaceae.

Bacteria

Plásmido

Genes bacterianos

Polihidroxialcanoatos

Bacterias

Enzimas

Producción

Polihidroxialcanoatos

Polihidroxialcanoatos

Productora

Hacer

Con

Introducir

Sintetizar

Contenga

Necesarias

De

Método Científico

Método

Científicos

Descubrimientos

Problema

Separar

Reunión

Hipótesis

Experimentar

Teoría

Aspectos no

esenciales

Problema

Datos posibles

Problema

Observación

-Aceptar-Rechazar

Hipótesis

Es

Utilizado

Realizar

Pasos

Los

Del

Los

Inciden

Conoce

Para

Asimov, I. 1977. “Cien preguntas básicas sobre la ciencia”. Física Alianza Editorial. Madrid. 11-13.

PLANTAS

Eucariontes

Autótrofos

ClorofilaCapturar

luzFotosíntesi

s

No vasculares•Sin sistema vascular

•No posee hojas, tallos ni raíces

verdaderas•Pequeñas•Crecen en humedad

Briofita

•Alternancia de generaciones

•Crecen en humedad

•Indicadores de condición ambiental•Musgos y Hepáticas

Vasculares

•Sistema vascular•Posee hojas, tallos y

raíces•Mayor tamaño

•Complejas•Crece en variedad de

suelos

Sin semilla

•Hojas frondas•Reproducción por

esporas•Fase dominante

esporófilo•Tejido vascular•Lignina como

soporte

Gimnospermas

•Semilla desnuda

•Gametofito masculino:

Polen•Semilla :

Embrión, capa protectora y

tejido nutritivo.

Angiospermas

•Semilla protegida: fruto

•Polinización•Gametofito

femenino: Saco embrionario

•Desarrollo de endospermo

Son

Metabolismo

Contienen

ParaRealizar

Características Características

CaracterísticasCaracterísticas

Características Características

Rosa Girasol Clavel

Plásmido

Genes bacteriano

sEnzimas

PolihidroxialcanoatosObservar

PlantasBacteria

s

Introducir

Con

Mayor producción

Productoras

Contengan

Posteriormente

•Almeida, A., Ruiz, J. A., López, N. I. y Pettinari, M. J. (2004). Bioplásticos: una alternativa ecológica. Química viva. 3:122-133.•Rehm, B. H. A. Biogenesis of microbial polyhydroxyalkanoate granules: a platform technology for the production of tailor-made bioparticles. Curr. Issues. Mol. Biol. 9:41-62.•Hwan, J., Jeon, C. O., Choi, M. H., Yoon, S. C. y Park, W. (2008). Polyhydroxyalkanoate (PHA) production using waste vegetable oil by Pseudomonas sp. Strain DR2. J. Microbiol. Biotechnol. 18:1408-1415.•Carballo, M. E., Iglesias, Y., Martínez, J., Solano, R., Fernándes, A. I. y Villaverde, M. J. 2003. Evaluación de la producción de polihidroxialcanoatos por cepas bacterianas marinas. Revista biológica. 17:52-58.•Jamil, N., Ahmed, N. y Edwards, D. H. (2007). Characterization of biopolymer produced by Pseudomonas sp. CMG607w of matine origin. J. Gen. Appl. Microbiol. 53:105-109.