Zusammenfassung der Ressource
Biotecnología
de los
Alimentos
- Biotecnología
- Introducción
- Organismos vivos
como herramientas
- Desarrollo histórico Biotecnología
- Mendel
- 1ªLey: Principio de la uniformidad
de los híbridos de la primera
generación filial
- 2ªLey: Ley de la segregación de los
caracteres en la segunda generación
filial
- 3ªLey: Ley de la
independencia de los
caracteres hereditarios
- Friedrich
Miescher
- Ácidos
Nucleicos
- Erwin
Chargaff
- Relación
entre los ácidos
nucleicos
- Watson y Crick junto a
Rosalind Franklin
- Estructura del ADN
- Relacionada con:
- Microbiología
- Genética
- Bioquímica
- Inmunología
- Diagnóstico
- Biotecnología y
metabolismo
- Anabolismo y
Catabolismo
- Radicales libres neutralizados
mediante oxidoreductores
- Respiración
aeróbica
- Ciclo de Krebs
- Cadena de
transporte de
electrones
- Requiere oxígeno pero
produce más ATP que
fermentación
- Fermentación
- Produce
- Ácido láctico
- CO2
- Etanol
- Biotecnología
Celular
- Crecimiento
exponencial de
organismos
- Biotecnología
enzimática
- Enzimas llevan
a cabo el
catabolismo y
anabolismo
- Tipos de
enzimas:
- Hidrolasas
- Isomerasa
- Ligasa o Polimerasa
- Liasa
- Oxidoreductasa
- Transferasa
- Usos en
farmaceútica,
alimentación y
bebidas, piensos,
etc
- Biotecnología y
fermentación
- Uso de microorganismos
para obtener diversos
productos
- Biotecnología
y residuos
- Tratamiento de
aguas residuales
- Uso de
microorganismo
obteniendo:
- Aguas de riego
- Biomasa
- Enzimas
inmovilizadas para
eliminar olores
- Eliminación de toxinas
mediante bacterias
inmovilizadas en alginato
- Inmovilización de algas y
bacterias en alginato
- Biotecnología y
biocombustibles
- Uso de celulosa
como
biocombustible
gracias a:
- Celulasa
- Mono-oxigenasas
líticas de
polisacáridos
- Sacarificación
enzimática de
celulosa y
hemicelulosa
- Producción de plantas
transgénicas con:
- Menos lignina
- Mayor producción
- Mayor
producción
y menos
lignina
- Lignina molécula
con compleja
ruptura
- Enzimas
inmovilizadas para
la digestión de
glucosa
- Endoglucanasa
- Biomasa se
convierte en
biocambustibles
por
- Enzimas
- Fermentación
- Produccion de
bioenergía
- Proteinas receptoras
inmovilizadas en célula
solar
- Granja autosostenible
- Estiercol produce etanol y
residuos (pienso)
- Pienso alimentación ganado
- Ganado produce estiercol
- Biotecnología y
Alimentación
- Obtención de alimentos
usando la biotecnología
- Biocatalizadores
- Biocatalizadores
- Catalizador
- Aumenta
velocidad de una
reacción
- Metales
- Biocatalizador
- Proteinas
- ARN
- Actividad
enzimática
- Temperatura
- pH
- Sustancias
inhibidoras
- Actividad de agua
- Concentración
de enzima
- Concentración
Sustrato
- Especificaidad
enzima
- Ensayos
enzimáticos clásicos
- Midiendo absorbancia
- Azúcares a 340 nm
- Alcoholes
- Clorofila
- Conversión glucosa en
glucosa-6-fosfato
- Cuantificación con
absorbancia a 340 nm
- Se cuantifica
el NADH
- Para cuantificar se usan
rectas patrón
- Inconveniente: Enzimas no
se reutilizan
- Inmovilización
de enzimas
- Captura de biocatalizadores en
soportes sólidos
- Ventajas
- Reutilización de
enzimas
- Transformación
continua
- Enzimas separadas de las del
producto
- Estabilidad de
enzimas
- Eficiencia
catalítica en
algunas
ocasiones
- Mejora
propiedad
enzima
- Reaccion
multienzimática
- Control de
reacción
- Inconvenientes
- Coste del soporte en
inmovilización
- Permeabilidad limitada
- Contaminación por enzimas
- Disminución de
la actividad
- Cambio de
propiedades
- Alteración del pH
óptimo
- Reacciones
secundarias
- Cofactores
- Métodos
físicos
- Adsorción
- Atrapamiento
- Micoencapsulación
y encapsulación
- Películas o
monocapas
- Más baratos, menos drásticos
pero contacto con producto.
- Combinación con
métodos químicos
- Métodos
químicos
- Unión covalente
- Entrecruzamiento
covalente
- Polimerización
electroquímica
- Micelas
- Reactivos usados
- Bromuro de
cianógeno
- Glutaraldehido
- Oxirano
- Transglutaminasa
- Gelificación
de
carragenano
- Alginatos
- Enzimas sin
inmovilizar
mayor rango
de reacción.
- Enzimas con amortiguador
también mayor rango de
reacción
- Enzimas inmovilizadas mayor estabilidad
- Inmovilización de
células
- En:
- Matriz porosa
- Sólido portador
- Agregación propia
- Contenedores
presentando
barrera
- Alginato
- Alginato con
polietilenglicol
(PEG)
- Aplicaciones de enzimas
inmovilizadas
- Producción edulcorantes
- Degradación del almidón
- Hidrólisis almidón en glucosa
- Fructosa a partir
de almidón
- Invertasa convierte sacarosa
en glucosa y fructosa
- Clucosa isomerasa produce jarabe
de fructosa a partir de glucosa
proveniente de sacarosa
- Glucosa a partir de
celulosa mediante
celulasa
- Producción de zumos
y otras bebidas
- La pared celular compuesta por celulosa,
hemicelulosa, lignina, pectina y proteínas
- Pectinasa permite mayor
cantidad de zumo
- Floculación y asentamiento de
partículas en suspensión
- Glucosidasas
aumentan sabor y olor
- Amargor eliminado
por naranginasa
- Carne y pescado
- Procesado de lípidos
- Industria láctea
- Eliminación
lactosa mediante
lactasas
- Uso de enzimas en
panadería
- Aditivos Alimentarios
- Aditivos Alimentarios
- Sustancias añadidas al producto
- Esencial
- No esencial
- Edulcorantes
- Disacáridos
- Sacarosa
- Referencia para
el dulzor
- Valor 1
- Monosacáridos
- Glucosa
- Fructosa
- Edulcorantes
naturales
- Taumatina
- 2000 veces
sacarosa
- Thaumatococcus
daniellii
- Monelina
- Dioscoreophyllum
volkensii
- 3000 veces
sacarosa
- Miraculina
- pH neutro
- Bloquea
receptores de
sabor
- pH áciddo
- Activa
receptores
sabor dulce
- Edulcorantes
artificiales
- Lugdunamo
- Edulcorante más potente
(300.000 veces sacarosa)
- No apto
para
consumo
- Advantamo
(20.000 veces)
- Aspartama (200
veces)
- Biosintesis de
fenilalanina y
aspártico
- Mediante termoasa
inmovilizada
- Producción
aspartama
- Provoca obesidad,
diabetes,
cardiopatias
- Índice glucémico
- Azúcar en sangre
- Referencia 100
- Artificiales
- Mayor dulzor
- Menor índice
glucémico
- Biosurfactantes
- Sistemas
dispersos
- Fases no
miscibles
- Agua/aceite
- Aceite/agua
- Sustancias
anfipáticas
- Producen o
estabilizan
emulsiones
- Emulsionantes y jabones
- Solubilización,
movilización
(jabones) y emulsión
- Dependen de concentración y
peso molecular
- Movilización
- Pm bajo
- Concentración por
debajo de
concentración
crítica de micela(CMC)
- Solubilización
- Pm bajo
- Concentración por
encima CMC
- Emulsificación
- Pm alto
- Estearato
de sodio
- Balance o equilibrio
hidrófilolipofílico
(HLB)
- HLB = 20 Mh/M
- Varía de 0 (molécula totalmente
lipofílica/hidrofóbica) a 20 (molécula
totalmente hidrofílica/lipofóbica)
- Mono y
diglicéridos
- Péptidos
- Hidrofobina
- Producida por hongos
filamentosos
- Lipopéptidos
- Lipopectidos producidos
por Pseudomonas
- Surfactina
- Bacillus subtilis
- Glucolípidos
- Soforolípidos
- Starmerella
bombicola
- Monorramnolípido
y dirramnolípido
- Pseudomonas
aeruginosa
- Flavolípidos
- Siderolípido
- Flavobacterium
- Potentes
- Ácido cítrico
en región
polar
- Modificaciones químicas y
enzimáticas de proteínas
alimentarias
- Cambio de
hidrofilicidad/hidrofobicidad
- Cambio de carga
- Fosforilaciones
(kinasas)
- Desfosforilaciones
(fosfatasas)
- Glucosilación y
unión de ácidos
grasos
(transferasas)
- Cambio de
parámetros
estéricos
- Oxidorreducción de
cisteínas/cistinas
- Oxidasas/reductasas
- Entrecruzamiento
- Transglutaminasas
- Proteolisis
- Proteasas
- Aromatizantes y saborizantes
- Saborizantes
- Factores objetivos y
subjetivos del aroma y
sabor
- Sabores básicos
- Dulce
- Salado
- Ácido
- Amargo
- Umami
- ¿Grasa?
- Sabor
- Picante
- Metálico
- Astringente
- Flavor
- Amplitud
- Continuidad
- Aroma
- Palatibilidad
- Textura
- Temperatura
- Color
- Forma
- Sonido
- Aceptabilidad
- Condiciones
personales
- Medio
Ambiente
- Cultura y
sociedad
- Amplia
terminología
en la cata
- Aromatizantes
- Receptores
en la nariz
- Envía señales al cerebro
- Aroma y sabor
relacionados
- Interacciones
fisiológicas
- Interacciones
culturales
- Desarrollo de un
simulador digital de sabores
- Producción de sabores y
aromas mediante la
biotecnología
- Producidos por microorganismos
- Espesantes
- Gomas o biogomas
- Exopolisacáridos
solubles en agua
- Espesantes-estabilizantes
- Procedentes de
vegetales y
microorganismo
- Biosíntesis a partir
de glucosa
- Goma xantana
- Por fermentación
- Acidulantes
- Ciclo de Krebs
- Ácido
cítrico
- Conservante ideal
salvo cuando se
requiere
- Mayor estabilidadd
- Mayor
solubilidad
- Ácido
fumárico
- Cuando se
requiere
mayor
estabilidad
- Ácido málico
- Cuando se
requiere
mayor
solubilidad
- Oxálico
- Menos deseado
- Piedras en
el riñón
- A partir de
melazas o
alcanos
- Ácido cítrico
- Por
Aspergillus
niger
- Nuevos Alimentos
- Nuevos alimentos
- Preocupación de
los consumidores
- Grasa
- Sal
- Conservantes
- Azúcares
- Sustitutos de grasas
(sucedáneos e
imitadores)
- Sustituto de grasa
- Término que
engloba
cualquier
ingrediente
con tal fin
- Sucedáneos
- Sustituos
de la grasa
- Estructura
similar a
grasa
- Resiste la
digestión
- Imitadores
- Mimético
de grasa
- Sustancia
no grasa
- Requiere
grandes
cantidades de
agua
- No reemplaza todas las
funciones de las grasas
- Grasa baja en
calorias
- Triglicéridos sintéticos
bajos en calorias
- Extensor de grasa
- Ingrediente en
cobinación con aceites o
grasas
- Numerosas alternativas culinarias
para disminuir
contenido graso
- Por ejemplo
- Chocolate negro en
vez de chocolate con
leche
- Dos claras de huevo
en vez de un huevo
- A partir de la
biotecnología
- Basados en carbohidratos
- Almidón
- Productos
resultantes de la
hidrólisis del
almidón
- Fibra
- Gomas
- Geles
- Basados en
proteinas
- Proteínas
diseñadas
especialmente
- Combinación de
fibra y proteinas
- Basados en lípidos
- Grasas sintéticas
- Emulsificantes
- Grasas bajs en
calorias
- Sucedaneos
- Derivados de
ácidos grasos
- Evita digestión
- Evitando lipasas
gástricas mediante:
- Cambio de enlace
- Cambio de esqueleto
molecular
- Cambio de residuos de
ácidos grasos
- Requieren
autorización GRAS
- Salatrim (Benefat)
- Compuesto de
- Residuo de ácido graso corto
- Aportan menos
calorias
- Otro ácido graso largo
- Principalmente esteárico
- No se absorbe bien en
el tubo digestivo
- Valor calórico del 55%
- Respecto a las convencionales
- Triglicéridos
estructurados
- Triglicéridos de cadena
media (MCT)invertidos
- Ácidos grasos de cadena larga
- Posición 1 y 3
- Absorción bajo
- Ácido graso de cadena corta
- Posición 2
- Aporte energético bajo
- Valor energético bajo
- Se obtienen por lipasa inmovilizada
- Olestra
- Sacarosa poliesterificada
- Con ácidos grasos
- No se digiere en el tubo digestivo
- Imitadores
- Simplesse
- A partir de
- Clara de huevo
- Proteina
de la leche
- Solo se puede usar en alimentos frios
- Oatrim
- Carbohidrato
- Derivado de fibra de avena
- Puede usarse en cocción pero no en fritura
- Supresores
del apetito
- Éster de propionato
de inulina
- Pérdida de apetito
y, por tanto, de
- Peso
- Grasa hepática
- Incremento
hormonas de la
saciedad
- Fibras dietéticas
- Proceden de
- Plantas
- Hongos
- Bacterias
- Animales
- Síntesis artificial
- Clasificación
- Alto peso
molecular
- Insolubles
- Solubles
- Almidón
resistente
a la
digestión
- Bajo peso
molecular
- Efectos beneficiosos
en la salud
- Fibras solubles
- Absorven agua a
modo de gel
- Atrapan azúcares
y grasa
- Reducen su
absorción
- Fibras
insolubles
- Promueven
- Movimientos
peristálticos
- Regularidad
- Reducen
concentración de
- Glucosa 13%
- Insulina 28%
- Oligosacáridos
sintéticos
- Derivados químicos
de carbohidratos
- Autorización
GRAS
- Mediante
biotecnología
- A partir de
- Lactosa
- Sacarosa o
inulina
- Almidón
- Suero de
soja y xilano
- Proteínas microbianas (SCP)
- Se obtiene de
- Bacterias
- Levaduras
- Mohos
- Algas
- Potencial biotecnológico
- Microorganismos
- De futuro
- Exploración espacial
- Microorganismos GRAS
- Hongos
- Aspergillus
fumigatus
- Aspergillus
niger
- Rhizopus
cyclopium
- Ventaja
- Fácil de crecer y cosechar
- Inconveniente
- Bajos índices de
crecimiento y bajo
contenido en proteína
- Levadura
- Saccharomyces
cerevisae
- Candida
tropicalis
- Candida
utilis
- Ventajas
- Gran
tamaño
- Bajo contenido en
ácidos nucleicos
- Familiaridad
- Aceptabilidad
- Inconvenientes
- Poca
digestibilidad
- Bajo contenido
en proteina
- Crecimiento
lento
- Algas
- Spirulina
sps.
- Chlorella
pyrenoidosa
- Chondrus
crispus
- Ventajas
- Fácil crecimiento
y recolección
- Alta calidad
de proteina
- Inconveniente
- Celulosa no digerible
- Concentración de
metales pesados
- Bacteria
- Pseudomonas
fluroescens
- Lactobacillus
- Bacillus
megaterium
- Ventajas
- Alto contenido
en proteinas
- Pared celular
digerible
- Inconvenientes
- Alto contenido
en ácidos
nucleicos
- Pequeño
tamaño
- Baja
densidad
- Difieren en
composición de
principios
inmediatos
- Producción de proteínas de
alto valor alimentario a partir
de
- Espirulina
- Efluentes de la
industria alimentaria
- Caracterización de
variabilidad microbiana
- Microchips
- Caracterización multiplexada
- Biosensores
- Biosensores
- Se compone de
- Parte orgánica
- Métodos
biológicos
- Parte
inorgánica
- Instrumentación
analítica
- Formado por:
- Biocatalizador
- Transductor
- Amplificador
de señal
- Análisis
- Detectan
fenómenos
fisico-químicos
- Generan señales
eléctricas
- Electrodos enzimáticos
- Primer biosensor
- Clark y Lyons
- Glucosa
oxidasa
- Membranas
semipermeables
externa e interna
- Inmovilización de
enzimas en el
electrodo
- Interacciones
electroestáticas
- Unión covalente
- Entrecruzamiento
y polimerización
- Interacciones
de afinidad
- Atrapamiento en matriz
- De pasta de
carbono con
aceite
- Medidas puntuales
o continuas
- Mezcla de
- Polvo de
grafito
- Aceite de parafina
- Serigrafiado
- Un solo uso
- De flujo continuo
- Biosensor de glucosa
- Electrodos de membrana microporosa
- Paso de sustrato
y producto
- Bloquea electrolizando a
los inhibidores
- Membrana
protectora y
semipermeable
- Inmovilización de la enzima
- En un paso
- Solución de enzima
con poliimida
- En dos pasos
- Primero solución
de enzima
- Después poliimida
- Se deja secar
- Poliimida crea una
membrana
semipermeable
- Bloquea el paso a los
inhibidores
- Membrana
semipermeable ideal
- Paso de productos y sustratos
- Bloqueo de inhibidores
- Aplicaciones de los
electrodos enzimáticos
- Determinación
- Enzimática de glucosa
- Glucosa oxidasa
- Glucosa deshidrogenasa
- Hexoquinasa
- Detección bioluminiscente de
glucosa
- Mediante sistema enzimático coinmovilizado
- De lactato
- Con lactato oxidasa
inmovilizada
- De etanol
- Con alcohol oxidasa
inmovilizada
- De glutamato
- Con glutamato
oxidasa inmovilizada
- De fenoles
- Con
- Lacasa
- Tirosinasa
- O peroxidasa de rábano
- Carbohidratos
- Por fluorescencia
- Mediante lectinas
inmovilizadas
- De ADN
- Biosensor formando una
micromatriz de nanocables
de cristal fotónico
- Determinación de
- Drogas
- Metales pesados
- Toxinas
- Glucosa
- De drogas o contaminantes
- Usando anticuerpos y glucosa
oxidasa inmovilizada
- Mediante
inmunoensayo
- Competición entre
ferroceno-antígeno y el
antígeno por los
anticuerpos
- Microorganismos
- Biosensor
de
resonancia
- Salmonella
- Mediante
anticuerpos en la
superficie de
bacteriófagos
- Biosensor
de
resonancia
- Salmonella enterica
subsp. enterica,
serovar. Typhi
- Biosensor de nanotubos
de carbono de pared
simple
- En tiempo real
- De glucosa
- Con sistemas enzimáticos
coinmovilizados
- En tiras indicadoras
- Biochip de glucosa-lactato-glutamato
- Con enzimas
inmovilizadas
- Transmisión remota
- Biochip en lente
de contacto
- Detección glucosa en lágrima
- Trasmisión remota
- Bioquímica de
electrodos enzimáticos
- Determinación
- De maltosa
- Glucoamilasa y glucosa
oxidas inmovilizadas
- Glucosa-6-fosfato
- Fosfatasa ácida y glucosa
oxidasa inmovilizada
- Glucosa total en mezcla de
sacarosa y glucosa
- Invertasa y glucosa
oxidasa inmovilizadas
- Glucosa
- Glucosa oxidasa y
glucosa deshidrogenasa
- Amplificación de la señal
- Oxidorreducción cíclica
- NAD+
- Competición
enzimática entre
- Glucosa oxidasa
- Genera
gluconolactona y
agua oxigenada
- Glucosa deshidrogenasa
- Genera
gluconolactona
y NADH
- Sacarosa en presencia
de glucosa
- Mediante
anti-interferencia
- Enzimas
inmovilizadas en serie
- Primero glucosa oxidasa y catalasa
- Después invertasa y glucosa oxidasa
- Pinzas
moleculares
- De glúcidos
- Basadas en ácidos borónicos
- Incluye complejos de inclusión
gammacilodestrina de ácido borónico
- Biosensores celulares
- Sistemas
portátiles
- Biopelículas
microbianas
- Sistemas de
microfluidos
- Inmovilización de células en
superficies funcionales
- Ejemplos
- Biosensor portable
basado en bacterias
y levaduras
bioluminiscentes
- Biosensor celular
- Basado en secuencias
de oligopéptidos
- Funcionan como proteínas
de adhesión celular
- Medición del consumo de oxígeno
- Biosensores microbianos
- En presencia de compuestos
asimilables y tóxicos
- Inmovilización de
microorganismos para la medición
de metabolitos generados
- Ventajas
- Reacciones
secuenciales
- Mayor
vida útil
- Tolerantes a inhibidores y
cambios de pH y
temperatura
- Más baratos
- Fácil regeneración
- Inconvenientes
- Mayor tiempo
de respuesta
- Mayor tiempo
de recuperación
- Selectividad
- Diseño de biosensores
- Tecnología
multidisciplinar
- Electrodos de
diamante
nanocristalino y
nanocables de silicio
- Electrodos con glucosa
deshidrogenasa en
láminas de grafeno
- Electrodos en nanotubos de
carbono de pared múltiple con
lacas inmovilizada
- Detectar toxinas
- Electrodos en
nanocables de
transistores de
efecto de
campo túnel
- Detección de
moléculas únicas
sin marcar
- Transgénicos
- Fundamentos de
ingeniería genética
- Manipulación del material genético
- Introducción en célula
- Replicación y transmisión a la desendencia
- Biotecnología de
moléculas
- Proteínas de la soja
- Globulinas
- Sustitución de Asn
o Gln por Glu o
Asp
- Conseguimos una
mayor solubilidad
- Ovoalbúmina
- 13 proteínas
- Sustitución de Cys
11,30,367 y 382 por Arg
- Incremento pI,
Mejor película
proteica
- Sustitución
de Asp 47
por Asn
- Mayor retención de
agua y viscoelasticidad
- Biotecnología en
microorganismos
- Caseina kappa
- Eliminación parte
hidrofílica por quimosina
- Mutantes
inducidos
- Incubación
bacterias más
mutagénico
- Incubación
bacterias
- Diferencia entre
mutantes totales y
espontáneos
- Biotecnología en plantas
- Electroporación
- Aumento
conductividad
eléctrica
- Alteración membrana e
introducción del material
genético
- Métodos biobalísticos
- Propulsión de genes
dentro de células
mediante un cañón de
ADN
- Transfección
- Introducción material genético
mediante plásmidos, vectores
víricos u otros
- Biotecnología
en animales
- Obtención de proteína
beta lactoglobulina pura
- Perspectivas futuras
- Es una ciencia
básica
- Supone una
revolución
biotecnológica
- Diseño de
alimentos a medida
- Animales y
plantas nuevos
- Masa
microbiana
- Ingeniería de
proteínas
- Modificación gen
1-aminopropano
1-carboxilato sintetasa en
tomate
- Modificación gen de la
Poligalacturonasa en tomate