Descripción del método de conservación de microorganismos por liofilización, su importancia y la aplicación del mismo.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
TÉCNICA DE CONSERVACIÓN DE MICROORGANISMOS POR LIOFILIZACIÓN
CURSO
Biotecnología
DOCENTE
Dr. Soto Gonzales, Hebert Hernan
ESTUDIANTE
Mamani Velasquez, Yanira Brigitte (2019205037)
VII CICLO
ILO-MOQUEGUA
2022

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TÉCNICA DE CONSERVACIÓN DE MICROORGANISMOS POR LIOFILIZACIÓN
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
El método de conservación por liofilización se
originó en el imperio Inca, alrededor del año 200
a.C., en la zona del altiplano andino a 4000 msnm
en la fabricación del chuño (papa deshidratada) y
charqui (carne deshidratada). Años después, los
vikingos lo usaron para el proceso de
conservación de pescado.
Fue reinventado en 1906 por Arsène d’Arsonval y
Frédéric Bordas. Mientras, en 1911 surgen los
primeros métodos de liofilización para bacterias,
empleando suero y leche como agentes
protectores.
En la Segunda Guerra Mundial progresó de forma
industrial, en la liofilización de plasma humano y
producción de penicilina.
Cabe resaltar que la liofilización es un método que
cumple con los requisitos exigidos por la
Federación Mundial de Colecciones de Cultivo
(WFCC)
IMPORTANCIA DE SU USO
Uno de los principios básicos de la liofilización es
la interrupción del crecimiento microbiano, ya que
prevalece la viabilidad y estabilidad genética del
cultivo por un periodo prolongado. Lo que le
permite ser un método ventajoso debido a que en
comparación con otras reduce costos.
TÉCNICA DE LIOFILIZACIÓN
Liofilización: Es la eliminación del agua presente
en una sustancia congelada, mediante la
sublimación del hielo, es decir, sin pasar por el
estado líquido.
Fig. 1. Esquema de los estados del agua.
Para lograr la sublimación, la temperatura y
presión parcial del vapor de agua deben ser
inferiores a la del punto triple del agua (donde
existen las 3 fases de una sustancia), menor a
0.0099 °C y menor que 0.006 atm; y cuando se
calienta, el hielo sublima directamente a vapor sin
pasar por estado líquido.
VENTAJAS DE LA LIOFILIZACIÓN
Poseen un bajo costo de mantenimiento ya que
no se usa energía eléctrica. Asimismo, son de
fácil distribución a terceros debido a su tamaño.
También, posee una larga duración de
conservación entre 15 a más años. A diferencia
de otros métodos, en este el microorganismo no
requiere ser cultivado previo al despacho.
APLICACIÓN PARA PRESERVAR
MICROORGANISMOS
Las sustancias protectoras (lioprotectoras) sirven
para proteger las células durante el proceso de
liofilización, convirtiéndose en indispensable para
este proceso.
EQUIPAMIENTO NECESARIO PARA LA
LIOFILIZACIÓN
Liofilizador
Realiza la deshidratación de una muestra (en
viales de vidrio) por sublimación. Y posee cuatro
partes fundamentales:
• Cámara de secado, se encuentra a
temperatura ambiente y produce la
sublimación del solvente contenido en la
muestra congelada, bajo condiciones de
vacío.
• Condensador, recipiente de acero inoxidable
que puede alcanzar una temperatura de -50
°C. Ocurre la condensación del vapor del
solvente sublimado.
• Sensor de temperatura y presión, permite
monitorear estos parámetros en tiempo real.
• Manivela, permite bajar las bandejas
superiores y sellar los viales que se
encuentran dentro del equipo.
Además, posee una bomba de aceite conectada
a una trampa. Su función es eliminar el aire
interior de la cámara de secado y generar el vacío
suficiente para permitir la salida del vapor
producido durante la sublimación.
Fig. 2. Partes principales de un liofilizador.

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Insumos, accesorios y otros equipos
requeridos
✓ Viales de vidrio de 2 mL, con una tapa de
goma para cerrarlos. Postproceso se sellan
con una tapa metálica.
✓ Crimpador manual de viales, para sellar la
tapa metálica.
✓ Congelador que alcance T de -20 °C.
✓ Etiquetas adhesivas, para rotular.
Lugar para almacenar el material liofilizado
Debido a la importancia de mantener las cepas a
largo plazo, es recomendable almacenarlos en
gavetas o cajones de un material resistente a
golpes y fuego. Además, para la distribución
interna se realiza en compartimientos.
SUSTANCIAS LIOPROTECTORAS
Son compuestos químicos en solución para
proteger el inóculo microbiano a preservar. Entre
ellos encontramos algunos disacáridos como la
trehalosa, lactosa, maltosa y sacarosa. Del mismo
modo, la leche descremada (es ideal por su bajo
costo y fácil adquisición), suero de equino y
diferentes polialcoholes como el glicerol, manitol,
sorbitol, xilitol.
Cuando los microorganismos son difíciles de
preservar usando sustratos líquidos, se
recomienda usar soportes sólidos como semillas
esterilizadas y tratadas con compuestos
químicos.
ETAPAS FUNDAMENTALES DEL PROCESO
DE LIOFILIZACIÓN
Fig. 3. Etapas del proceso de liofilización de
cultivos microbianos, ya sea de hongos o
bacterias.
Formulación de la muestra
Fundamental para asegurar la sobrevivencia de
las células durante la liofilización. Se adicionan
las células (o biomasa) a una solución a base de
agua y una sustancia lioprotectora.
Congelación de la muestra
Etapa esencial para obtener un producto final
completamente deshidratado y de buena calidad.
Se congela la muestra en los viales a -20 °C,
aproximadamente por 2 horas hasta que la
muestra este completamente congelada.
Secado de la muestra
La sublimación del agua en una muestra ocurre
cuando la temperatura de esta es menor a 0.0099
°C y la presión del sistema menor a 0.006 atm.
Dependiendo del equipo, este proceso tarda un
periodo aproximado de 15 horas.
Sellado de la muestra
Los viales deben ser sellados una vez que la
deshidratación de la muestra sea evidente, y se
debe realizar mientras existan condiciones de
vacío.
REGENERACIÓN DE UNA MUESTRA
LIOFILIZADA PARA DISTRIBUCIÓN
La muestra es regenerada adicionando el doble
del volumen del osmoacondionante usado
inicialmente, y se espera unos minutos para lograr
una correcta hidratación. Generalmente se utiliza
leche descremada al 10% como
osmoacondicionante, ya que contiene azúcares y
aminoácidos que ayudan a la regeneración y
crecimiento.
REGISTROS ASOCIADOS AL
PROCEDIMIENTO DE LIOFILIZACIÓN
En la Colección Chilena de Recursos Genéticos
Microbianos (CChRGM) se registran los
siguientes datos.
Tabla 1. Datos registrados.
BIBLIOGRAFÍA
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