Hablamos sobre la biotecnología que hay en nuestros alimentos.

1. BIOTECNOLOGÍA

2. Generalidades
La Biotecnología es la ciencia que tiene por objetivo el estudio de
organismos vivos o sus partes para la obtención de bienes y servicios.
De carácter multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias
como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería,
física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión
en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la
minería y la agricultura entre otros campos.

3. La manipulación genética
• Biotecnología : es el empleo de organismos vivos para la obtención de
un bien o servicio útil para el hombre.
• Manipulación genética: Conjunto de técnicas para modificar el
genoma con distintos fines.

4. Ingeniería genética.
Conjunto de procesos dirigidos a aislar, manipular y transferir genes o fragmentos de genes de unos
organismos a otros.
Algunas de las herramientas que se utilizan son:
• ADN Polimerasa
• Ligasas
• Enzimas de restricción
• Cebadores
• Telomerasa
• Vectores de expresión
• Etc.

5. Ventajas de la Biotecnología
1. Bajo consumo energético
2. Facilidad de acceso a materias primas (producción in situ)
3. Contrastados y probados a lo largo de toda la Evolución Biológica
4. Especificidad
5. Sustentabilidad medioambiental

6. Inconvenientes de la Biotecnología
1. Requerimiento de muy alta tecnología y personal altamente cualificado
2. Inversiones de alto riesgo
3. Consecuencias biológicas y medioambientales difícilmente predecibles
4. Problemas éticos

7. Aplicaciones
• Sanidad
Medicina humana y veterinaria:
• Cura de enfermedades mediante terapia génica. (Síndrome de Down, Progeria, Epidermólisis
Bullosa, Daltonismo…)
• Regeneración de tejidos y órganos por células madre.
• Clonación de órganos humanos y modificación de órganos animales.
• Evitar la transmisión de enfermedades hereditarias (diabetes, hemofilia, síndrome del X
frágil…).
• Creación de modelos animales genéticamente modificados.

8. • Producción de fármacos y otros productos biológicos:
• Fabricación de insulina, hormonas, factor de coagulación, factores de crecimiento.
• Anticuerpos recombinantes para terapia o diagnóstico.
• Vacunas de nueva generación.

9. • Industria Alimentaria
Transgénicos
PLANTAS ANIMALES
RESISTENCIA -Plagas.
-Meteorología.
-Enfermedades.
MEJORA DEL PRODUCTO -Apariencia.
-Calidad.
-Calidad.
VARIEDAD NUTRICIONAL -Nuevos productos y cualidades. -Productos con tipos de grasas
diferentes.
MAYOR PRODUCCIÓN -Mayor rendimiento. -Engorde.

10. Obtención de microorganismos para la industria alimentaria.
• Fermentación
 Láctea
 Alcohólica
 Pan y derivados
• Producción de aminoácidos, vitaminas y otros suplementos
nutricionales

11. Biorremediación: Por medio de bacterias capaces de digerir productos tóxicos.
Ejemplos:
• Degradadores de hidrocarburos (mareas negras).
• Metales pesados (minas)
• Microorganismos transgénicos resistentes a la radiación (fugas radiactivas).

12. • Industria química.
• Detergentes
• Bronceadores y cremas solares
• Agentes emulsionantes y espesantes
• Adhesivos
• Caucho

13. Aplicaciones
BIOTECNOLOGÍA ROJA
Se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos:
Produción de antibióticos
Desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos
Diagnósticos moleculares
Terapias regenerativas
Desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la
manipulación génica.

15. BIOTECNOLOGÍA BLANCA
También llamada biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales:
Producción de nuevos materiales, biodegradables o no.
Producción de combustibles renovables utilizando técnicas biológicas. Tal es el caso
del bioetanol y el biodiésel
Realización de transformaciones químicas de una forma más eficiente y efectiva
Control y utilización de las moléculas provenientes de los seres vivos como base
para producir nuevos productos y servicios
Utilización de plantas y microorganismos para conseguir descontaminar aguas,
suelos y la atmósfera
Optimización de procesos industriales tradicionales, o el desarrollo de nuevos

17. BIOTECNOLOGÍA VERDE
Es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas:
 Cultivo in vitro de plantas
 Producción vegetal asistida por marcadores moleculares
 Hibridación
 Producción de biofertilizantes y biopesticidas
 Transferencia selectiva de genes de un organismo a otro dando lugar a
nuevos cultivos vegetales

19. BIOTECNOLOGÍA AZUL
Llamada también biotecnología marina, describe las aplicaciones de la
biotecnología en ambientes marinos y acuáticos.
Nutrición en acuicultura
Sanidad de peces y otros animales marinos
Obtención de nuevos productos a partir de la biodiversidad marina

21. Cuidado ambiental
Biorremedación: proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un sitio
contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de
contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos para
degradar y convertir dichos compuestos.
Biodegradación: proceso que se ocupa de la utilización de sistemas biológicos, tales como enzimas
y bacterias, para producir rupturas o cambios moleculares de tóxicos, contaminantes y sustancias
de importancia ambiental en suelos, aguas y aire, generando compuestos de menor o ningún
impacto ambiental.

22. Bioinformática
La Bioinformática es capaz de utilizar la tecnología para organizar y analizar la información
biológica en un ámbito multidisciplinario para una nueva era sobre la investigación genómica que
ayudará a mejorar las condiciones y la calidad de vida humana.
La Bioinformática es orientada hacia la investigación y desarrollo de herramientas útiles para llegar
a entender el flujo de información desde los genes a las estructuras moleculares, a su función
bioquímica, a su conducta biológica y, finalmente, a su influencia en las enfermedades y en la
salud.

23. Áreas de interés para la nueva bioinformática aplicada a la Salud

24. Bioinformática integradora
En ella no deben faltar ayudas para la navegación por la información, que cada vez,
con más énfasis, reside en Internet y no en bases de datos locales.

25. La explotación de la información genómica individual va a posibilitar nuevas
técnicas útiles para la investigación de enfermedades y el diagnóstico clínico, esta
faceta representa otro carácter diferencial de la nueva Bioinformática, su clara
orientación hacia la resolución de problemas de salud.
Bioinformática aplicada

26. Base de datos
La Bioinformática crea y mantiene bases de datos donde se almacena información biológica, tales
como secuencias de nucleótidos y aminoácidos. El desarrollo de este tipo de base de datos no
solamente significa el diseño de la misma sino también el desarrollo de interfaces complejas donde los
investigadores puedan acceder a datos existentes
y suministrar o revisar datos.
Luego toda esa información debe ser combinada para
formar una idea lógica de las actividades celulares
normales, de tal manera que los investigadores puedan
estudiar cómo estas actividades se ven alteradas en
estados de una enfermedad.

27. TEMARIO
UNIDAD XII:
Procesos microbianos de la conservación y producción
de alimentos:
 Aplicaciones biotecnológicas de las fermentaciones.
Leche y derivados. Las bacterias del ácido láctico.
Pasteurización.
 Conservación de frutas y hortalizas por fermentación
láctica.
 Ensilados.
 Vinificación y elaboración de cerveza.

28. La MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS trata los procesos en los que los microorganismos
influyen en las características de los productos de consumo alimenticio humano o animal.
Aspectos a considerar
en la microbiología de
alimento
Los microorganismos como productores de alimentos
Los microorganismos como agentes de deterioro de alimentos
Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos por alimentos

29. LOS MICROORGANISMOS COMO PRODUCTORES DE ALIMENTOS
Producción de alimentos
Proceso fermentativo (principalmente láctica)
Descenso del pH
Reduce la capacidad de
supervivencia de especies
bacterianas indeseables
Acumulación de ácidos
orgánicos de cadena corta en
el alimento
Se acumulan compuestos
antibacterianos que reducen
la carga microbiana del
alimento
Efecto antibacteriano Confieren sabor
agradable
Impide
germinación de
espero de Gram +
Incrementa la
vida media del
alimento

30. LOS MICROORGANISMOS COMO AGENTES DE DETERIORO DE ALIMENTOS
Alimento deteriorado: aquel dañado por agentes microbianos, químicos o físicos de forma que es
inaceptable para el consumo humano
Población heterogénea
de microorganismos que
crecen sobre un alimento
Población mas homogénea
Pocos pueden multiplicarse
sobre el alimento
Un solo tipo de microorganismo
Resistencia a la colonización
de un alimento (factores que
dirigen la selección)
Factores intrínsecos (derivan de la composición del alimento)
Tratamientos tecnológicos (modifican la flora inicial como consecuencia
del procesado del alimento)
Factores extrínsecos (dependen del ambiente que rodea al alimento)
Factores implícitos (depende de las relaciones entre los microorganismos
como consecuencia de los anteriores)

31. LOS MICROORGANISMOS COMO AGENTES PATÓGENOS TRANSMITIDOS POR ALIMENTOS
Patologías transmitidas
por alimentos
Infecciones alimentarias (por ingestión de microorganismos)
Intoxicaciones alimentarias (por ingestión de toxinas producidas por
microorganismos)
En cualquiera de los 2 casos es necesario
que el microorganismo produzca
Suficiente número para colonizar el intestino
Suficiente número para intoxicar el intestino
Cantidades significativas de toxinas

32. FACTORES QUE AFECTAN EL CRECIMIENTO BACTERIANO EN ALIMENTOS
TEMPERATURA: Refrigeración (entre 0 y 10 °C). Organismos psicrófilos crecen mas rápido que los mesófilos.
Congelación (entre -2 y -10 °C) o (-30 y -80 °C). Detiene el crecimiento de todos los organismos.
Altas temperaturas (superiores a las de crecimiento óptimo) producen muerte o lesiones subletales en
los microorganismos.
RADIACIÓN ULTRAVIOLETA: disminuye exponencialmente el número de células vegetativas o de esporas vivas.
RADIACIÓN IONIZANTE: es letal, dependiendo de la dosis puede ser pasteurizante o esterilizante y su poder de
penetración es uniforme.
ACTIVIDAD AGUA REDUCIDA (aw): los microorganismos requieren presencia de agua para crecer y poder llevar a
cabo sus funciones ( Por extracción de agua o adición de solutos).
pH y ACIDEZ: la presencia de ácidos produce una disminución en la supervivencia de los microorganismo (en
alimentos se usan ácidos orgánicos porque difunden mejor por la membrana celular).
POTENCIAL REDOX: Influye en el tipo de microorganismo (valores redox + para microorganismos aerobios y redox –
para anaeróbicos).
SALES DE CURADO: modifican el alimento en color, aromas, textura y sensibilidad al crecimiento microbiano.
GASES: destruyen o inhiben el crecimiento microbiano. CO2 (inhibe crec. De microorganismos con mayor eficiencia cuanto
menor es la temperatura).

33. APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS DE LAS FERMENTACIONES
LECHE Y SUS DERIVADOS
Producto fresco del ordeñe completo e ininterrumpido, en condiciones
de higiene, de animales sanos, descansados y bien alimentados,
recogida higiénicamente y sin calostro
COMPOSICIÓN QUÍMICA: agua
materia grasa
lactosa (hidratos de carbono)
proteínas (caseína y otras)
minerales, sales, vitaminas, enzimas y otros

34. BACTERIAS ÁCIDO-LÁCTICAS
Gram +, inmóviles, no esporulantes, anaeróbias facultativas o microaerófilas,
pueden ser mesófilos o termófilos. pH óptimo de crecimiento entre 4 y 4,5.
Son microorganismos auxótrofos.
GÉNERO MORFOLOGÍA TEMPERATURA DE
CRECIMIENTO
TIPO DE
FERMENTACIÓN
Streptococcus Cocos Mesófilos Homofermentativa
Leuconostoc spp Cocos Mesófilos Heterofermentativa
Lactobacillus spp Bacilos Mesófilos o
termófilos
Homofermentativa
Heterofermentativa
Lactococcus spp Cocos Mesófilos Homofermentativa
Pediococcus spp Cocos Mesófilos Homofermemtativa
Heterofermentativa

35. CARGA MICROBIANA DE LA LECHE: los microorganismos pueden provenir
• Del interior de la ubre (ubre sana leche casi estéril. Con mastitis la carga microbiana)
• De los pezones (presentan alta carga de microorganismos esporulados)
• De equipos y elementos de ordeñe (contaminación por limpieza deficiente)
• De la conservación y/o transporte (por temperaturas inadecuadas).
PASTEURIZACIÓN
Proceso térmico realizado a líquidos con el objeto de reducir los agentes patógenos que pueden contener.
Temperatura de calentamiento a 100 °C
OBJETIVOS:
• Eliminar microorganismos patógenos
• Disminuir la carga microbiana presente en la leche cruda.
TIPOS DE PASTEURIZACIÓN.
P baja: calentar grandes volúmenes de leche a 63 °C por 30 minutos y enfriar lentamente.
P alta: calentar a 72 °C durante 15 segundos (necesita personal altamente calificado).
Ultrapasteurización: calentar alrededor de los 138 °C al menos 2 segundos.

36. DERIVADOS DE LA LECHE
YOGUR (producto obtenido por fermentación de leche pasteurizada)
Microorganismos iniciadores (homofermentativos):
Lactobacillus delbrueckii subesp. bulgaricus (acidifica menos el medio y es responsable del sabor y
aroma del producto)
Streptococcus salivarius subesp. thermophillus (acidifica fuertemente el medio y genera ácido láctico)
LECHE
pH favorable a S. salivarius
Comienza fermentación láctica y acidificación de la leche
Aporte de valina de la caseína por L. delbrueckii
pH 4.6 aglomeración de las caseínas y formación del YOGUR
Aumenta la acidez por acumulación de Láctico pH favorable a L. delbrueckii

37. QUESOS (concentrados de proteínas, especialmente caseína, que se obtiene por coagulación de estas a pH
ácido y posterior deshidratación).
LECHE
Concentración de la materia seca de la leche por coagulación
Coagulación mixta
Deshidratación o desuerado del queso
Liberación del lactosuero
Moldeado y prensado del queso
Queso fresco
Salado (disminuye aw y controla crecimiento microbiano) y Maduración
Coagulación láctica para quesos blandos
QUESO

38. Repollo
Acondicionamiento
Picado
Adición de sal
Mezclado
Prensado
Fermentación
Tratamiento térmico
Empaque esterilizado CHUCRUT
CONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS POR FERMENTACIÓN LÁCTICA
• Extraer agua y soluto del repollo
• Favorecer la fermentación láctica
• Contribuir al sabor, aroma y firmeza del producto
1. Leuconostoc mesenteroides (convierte azúcares en
acético, etanol y CO2)
2. Lactobacillus brevis y Lactobacillus plantarum
(producen principalmente ácido Láctico)

39. Leuconostoc deja de crecer debido a
que se alcanza una concentración de
ácidos del 1% v/v

40. ENSILAJE
HENO
HENO: deshidratación del forraje
hasta alcanzar el 14 – 15 % de
humedad para inhibir el
crecimiento microbiano

41. SILO
SILO: técnica de conservación del
forraje en estado húmedo,
protegido de la luz y en condición
anaeróbica.
FUNDAMENTO: Inhibición de
procesos enzimáticos y
microbianos no deseados por
disminución del pH
(FERMENTACIÓN LÁCTICA)

42. SILO
Dependiendo del forraje se determina el momento óptimo para
la confección del SILO mayor volumen/Ha y calidad
nutricional.
30 – 35% de materia seca y por lo menos 6 – 12% de hidratos
de carbono (asegura la FERMENTACIÓN LÁCTICA).
Posteriormente se corta y se pica simultáneamente
Tamaño de picado:
• si es GRANDE difícil de compactar (queda O2, aumenta respiración
aeróbica y hay pérdida de calidad nutricional)
• si es demasiado pequeño provoca trastornos ruminales.
• es conveniente que queden una proporción mínima de fragmentos no menores
a 2 cm para favorecen la MOTILIDAD RUMINAL

43. SILO
ACCIÓN DE LOS MICROORGANISMOS
1. Actúan bacterias aeróbicas (Klebsiella y Acetobacter), transformas los Hidratos de Carbono en Acético y CO2.
TEMPERATURA (4 a 6 °C por encima de la ambiente por RESPIRACIÓN AEROBICA)
2. Actúan bacterias anaeróbicas que fermentan H de C dando preferentemente ácido LÁCTICO. pH por debajo
de 5, inhibiendo el crecimiento de las bacterias acéticas
3. Entre las 24 y 48 hs se desarrollan Leutonostoc y Streptococcus, que fermentan azúcares en ácido LÁCTICO
disminuye rápidamente el pH y empieza a disminuir la población de estas bacterias.
4. Entre el 3 y 5 día se desarrollan Lactobacillus y Pediococcus generando grandes cantidades de LÁCTICO. Entre el
día 5 y el 17 a 21, se produce una gran acumulación de LÁCTICO que provoca una de pH a valores de 4.2 o
menores, Que da por resultado un SILO que conserva el forraje con un excelente valor nutritivo.

44. FERMENTACIÓN ALCOHOLICA
La FERMENTACIÓN se produce por la acción metabólica de levaduras que transforman azúcares del fruto en
ETANOL y CO2.
VINO: FERMENTACIÓN ALCOHOLICA de la uva
CERVEZA: FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA de cereales principalmente cebada.
FACTORES QUE AFECTAN LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
ACIDEZ DEL SUSTRATO: pH óptimo de crecimiento de las levaduras 3.5 – 5.5
CONCENTRACIÓN DE AZÚCARES: Concentración de monosacáridos o disacáridos demasiado bajas o
altas pueden frenar el proceso (la concentración de azúcar afecta los procesos de ósmosis dentro de la
membrana celular)
CONTACTO CON EL AIRE: la presencia de O2 detiene la fermentación (Efecto Pasteur)
TEMPERATURA: las levaduras son mesófilas y la fermentación es exotérmica.
Temperaturas superiores a 55 °C producen muerte de las levaduras. T. óptima 30 °C
E. Pasteur: las levaduras
son anaeróbicas facultativas.
En presencia de oxígeno
hacen RESPIRACIÓN
AERÓBICA y no generan
nada de alcohol