Producción de Polihidroxialcanoatos (bioplástico) Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Iztacala Metodología Científica III Producción de Polihidroxialcanoatos (bioplástico) Autor: Vázquez Machorro Angélica

Bacterias recombinantes Contaminación Aire Suelo Agua Químicos Físicos Biológicos Hidrocarburos Fertilizantes Restos animales Frutas Vidrio Latas Plástico Verduras 60 millones de basura Degradación muy lenta Botellas y bolsas Reduce 1 - 3.2 millones de CO2 Bioplástico Biotecnología Bacterias Plantas Bacterias recombinantes -Bacillus megaterium -Ralstonia eutropha -Azotobacter sp. FA8 -Pseudomona pútida Genes bacterianos E. coli. recombinante Luz solar -Glucosa -Medio E -Lactosa o lactosuero -Medio Burk Fermentación Fuente de carbono Tinción azul Nilo Cromatografía de gas

Antecedentes 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 Los PHA son poliesteres de reserva producidos por bacterias, las cuales los sintetizan en varias formas químicas.

Objetivos Determinar la fuente de carbono con mayor producción. Identificar bacterias productoras de bioplástico (polihidroxialcanoatos)

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

Metodología

Resultados Prueba Muestra suelo1 Muestra agua 2 Muestra agua 3 Tinción Gram Gramnegativa Peroxidasa Positiva Fermentación lactosa Utilización citrato Reducción nitratos Morfología 1mm, redonda, convexa, entera, blanquecino, brillante traslucida. 1mm, redonda, plana, lobulada, blanca, brillante, opaca. 2mm, redondas plana, ondulada, amarillenta, brillante, opaca.

Discusión 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.

Conclusión 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.

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Aspectos no esenciales Método Científico Es Método Utilizado Científicos Realizar Descubrimientos Pasos Problema Separar Reunión Hipótesis Experimentar Teoría Los Los Para Aspectos no esenciales Datos posibles -Aceptar -Rechazar Del Inciden Problema Problema Hipótesis Conoce Observación Asimov, I. 1977. “Cien preguntas básicas sobre la ciencia”. Física Alianza Editorial. Madrid. 11-13.

PLANTAS Eucariontes Autótrofos Clorofila Capturar luz Fotosíntesis Son Eucariontes Metabolismo Autótrofos Contienen Clorofila Capturar luz Fotosíntesis Para Realizar No vasculares Vasculares Características Características Sin sistema vascular No posee hojas, tallos ni raíces verdaderas Pequeñas Crecen en humedad Sistema vascular Posee hojas, tallos y raíces Mayor tamaño Complejas Crece en variedad de suelos Briofita Sin semilla Gimnospermas Angiospermas Características Características Características Características Alternancia de generaciones Crecen en humedad Indicadores de condición ambiental Musgos y Hepáticas Hojas frondas Reproducción por esporas Fase dominante esporófilo Tejido vascular Lignina como soporte Semilla desnuda Gametofito masculino: Polen Semilla : Embrión, capa protectora y tejido nutritivo. Semilla protegida: fruto Polinización Gametofito femenino: Saco embrionario Desarrollo de endospermo

Polihidroxialcanoatos Proyecto Rosa Girasol Clavel Introducir Plásmido Con Contengan Genes bacterianos Enzimas Productoras Posteriormente Polihidroxialcanoatos Observar Mayor producción Plantas Bacterias

Referencias 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.