Home Invia e guadagna
Registrati
 

Password dimenticata?

Registrati ora.

Microrganismi di interesse biotecnologico

Materiale didattico per il corso di Chimica e Biotecnologie delle Fermentazioni riguardante i seguenti argomenti:- I microrganismi di interesse biotecnologico;- I microrganismi della fermentazione e i loro impieghi a livello industriale;- Conduzione di coltura e metodi di conservazione dei batteri.

Download Gratis

Voto: 5 verificato da Skuola.net

  • 19
  • 27-05-2011
1di 58 pagine totali
 
+ -
 
>
Microrganismi di interesse biotecnologico
Scrivi la tua recensione »

Recensioni di chi ha scaricato il contenuto

Questo contenuto si trova sul sito http://www.biotecnologie.univaq.it/corso.php?corso=246
Skuola.net ne mostra un'anteprima a titolo informativo.
Anteprima Testo:
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
I microrganismi di interesse biotecnologico
Fermentazioni Industriali
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
I laboratori della fermentazione: I microrganismi utilizzati nei processi fermentativi Organismi di interesse nei processi fermentativi
Batteri
Lieviti & Funghi
Cellule di Mammifero
BATTERI
LIEVITI
Escherichia coli, Bacillus spp.,
Saccharomyces spp., Candida spp.; Pichia p.
Pseudomonas spp., •CELLULE ANIMALI STREPTOMICETI
Attinobatteri, Streptomiceti, Corinebatteri, batteri propionici FUNGHI
Penicillium spp., Aspergillus spp
Mammalian cell Chinese Hamster Ovary Cells (CHO) Ibridomi Cellule di insetto (virus)
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
I microrganismi utilizzati nei processi fermentativi: alcune caratteristiche Batteri
Lieviti
Funghi
Cellule di mammifero
Velocità di crescita
*****
***
**
*
Facilità di manipolazione genetica
*****
***
**
**
Resistenza meccanica
****
****
****
*
*
**
**
****
-
**
**
****
Produzione proteine con corretta conformazione Produzione Proteine glicosilate e tipologia di glicosilazione
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
Escherichia coli Escherichia coli è diventato il microrganismo modello per lo studio di molti procesi essenziali della vita. Ciò in parte è dovuto alla sua elevatissima velocità di crescita e alle semplici richieste ambientali e nutrizionali à la sua genetica è stata studiata nei particolari e la sua mappa genetica è stata completamente delineata. Si può dire che oggi è uno degli organismi meglio conosciuti. Escherichia coli è un microrganismo Gram-negativo appartenente al grupo γ dei proteobatteri. Poiché primariamente vive nell’intestino dei mammiferi esso è stato raggruppato tra gli enterobatteri (Famiglia delle Enterobatteriacee). È un microrganismo bastoncellare (rod shaped) di circa 2 µm di lunghezza e 0.5 µm larghezza, che può crescere rapidamente tramite fissione binaria Esistono ceppi di E. coli patogeni (O157:H7 ) e ceppi non patogeni come E. coli K-12. Il K12 è stato il primo microrganismo ad essere preso in considerazione per la mappatura completa del suo genoma. E. coli possiede un singolo cromosoma circolare con 4,639,221 bp (coppie di basi) e 4288 geni codificanti proteine. Di questi geni circa il 38% non hanno una funzione attribuita. Il coli K12 differisce dai ceppi patogeni per circa il 15% del genoma. Questo spiega come, pur appartenendo alla stesa specie, essi siano differenti.
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
Escherichia coli E. coli è un microrganismo aerobio facoltativo, eterotrofo (per ottenere energia deve ossidare composti organici ridotti) e prototrofo (capaci di crescere in un terreno “minerale” con un’unica fonte di C e di energia). Può ricavare energia metabolica sia usando O2 come accettore finale (respirazione aerobica: O2 à H2O) che nitrato (NO3- à N2) o altri composti ossidati (SO4= àS=) (respirazione anaerobica). In assenza di entrambi può fermentare una ampia gamma di zuccheri e molecole organiche producendo gas e acidi (fermentazione acido mista) Optimum di crescita è 37-42 °C con tempi di generazioni variabili tra 20 minuti (in terreni ricchi) ed 1,5 h (in terreni minimi). Internet àWWW. Ecocyc.org Nel 1973 Cohen, Chang, Boyer, ed Elling costruiscono in vitro una molecola di DNA legando insieme frammenti di DNA plasmidico ,ottenuti estratti da E. coli per digestione con l’enzima di restrizione EcoR1. Reintrodotte in E. coli queste molecole si replicano. à nasce l’ingegneria genetica
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
Escherichia coli E. coli è un microorganismo principalmente utilizzato nella Ingegneria genetica come: àSistema di clonaggio intermedio àSistema di produzione di vettori per la terapia genica àOspite per la produzione di proteine ricombinanti (non glicosilate) à Produzione di metaboliti primari e secondari
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
Escherichia coli The use of E. coli strains as ‘factories’ for protein synthesis is one of the oldest and bestknown production techniques and is widely employed in industry throughout the world, due to its ease of use, robustness and lower Espandi »costs. • The genome of E. coli has been completely sequenced and the information is available in public databases. • E. coli has played a major historic role in the production of commercially important proteins such as hormones, cytokines and enzymes. • A large number of well-characterised expression vectors are readily available for producing the protein of interest, either intracellularly or secreted to the periplasm (often in the correctly folded form) or as fusion proteins to a wide range of tags, which can also be used in downstream processing for rapid purification. • Considerable knowledge has been accumulated concerning the molecular genetics of this bacterium and gene manipulation tools have been developed to create genetically altered E. coli strains each with different characteristics.
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
Bacillus subtilis Bacillus subtilis è un batterio Gram-positivo, catalase-positivo che si trova normalmente nella terreno. Rientra nel genere Bacillus, il B. subtilis ha la capacità di formare una endospora, tenace e protettiva che consente all’organismo di sopportare condizioni ambientali estreme. Diversamente da altre specie ben note, il B. subtilis storicamente è stato classificato come un aerobio obbligato. L’interesse per la specie Bacillus è storicamente legato all’uso in fermentazioni alimentari: un ceppo del B. subtilis conosciuto in passato come Bacillus natto viene impiegato nella produzione commerciale della prelibatezza Giapponese natto. Proprio per mquesta sua assenza di patogenicità è definito GRAS (Generally Regarded As Safe) Il suo uso industriale è aumentato nel tempo con la produzione di enzimi, antibiotici, insetticidi e metaboliti. Viene utilizzato anche in produzioni biotecnologiche
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Bacillus subtilis: ciclo di sporulazione
Fermentazioni Industriali
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Bacillus subtilis: Prodotti di interesse industriale
Fermentazioni Industriali
Prodotto
Applicazione
Specie di Bacillus
Endotossine
Biopesticidi, insetticidi
B. Thuringiensis B. Sphaericus B. Popilliae B. lentimorbus
Nucleosidi o nucleotidi
Farmaci Aromatizzanti
B.subtilis
Acidog-poliglutammico
Cosmesi, eccipienti per farmaci, polimeri, additivi per mangimi
B. subtilis
Riboflavina
Vitamina
D-ribosio
Intensificatore di aromi, farmaci, cosmetici, mangimi
B. Subtilis B. pumilis
poliidrossibutirrato
Plastica biodegradabile
B. megaterium
N-acetil-pirrolina
Aroma per alimenti
B. cereus
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
MICRORGASNISMI EUCARIOTICI n n n n n n
Algae àFungi Protozoa Helminthes Insect vectors Caracteristiche ¨ Presenza di organelli endocellulari ¨ Divisione della cellula per mitosi ¨ ribosome 80S ¨ Riproduzione sessuale o asessuata
Fermentazioni Industriali
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
MICRORGASNISMI EUCARIOTICI n
Fungal forms ¨ Yeast n n
(Lieviti)
Funghi a celula singola Possono riprodursi per gemmazione (budding) o divisione binaria ¨
Budding – una cellula minore emerge dalla superficie della cellula maggiore
¨ Moulds n
(muffe)
Filamentous fungi ¨ ¨
Filaments = hyphae Growth in tangle = mycelium
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
MICRORGASNISMI EUCARIOTICI n
Il lievito Saccharomyces cerevisiae è usato per fermentare zucchero ad alcol e CO2– Il processo è utilizzato per fabbricare la birra, il vino e per la lievitazione del pane.
n
Il fungo Aspergillus oryzae e Aspergillus sojae sono usati nella produzione di alimenti orientali (soy sauce and miso). Funghi sono anche utilizati per produrre aromi, vitamine, enzimi e nella maturazione di numerosi tipi di formaggi.
Introduzione
Microbiologia
Metabolismo
Stechiometria e cinetica
Tecniche fermentative
Fermentatori
Fasi e Controlli di processo
Fermentazioni Industriali
LIEVITI n
n
n
n
lieviti (in inglese yeasts) sono particolari tipi di funghi microscopici, quasi sempre senza micelio, responsabili di diversi tipi di fermentazione degli zuccheri e per questo utilizzati industrialmente. Al microscopio si presentano come cellule isolate, di forma ovale o sferica, di dimensioni di circa 10 µm. In genere« Comprimi
Contenuti correlati