obtención de nisina a partir de suero de quesería mediante

Microbiología
Industrial
OBTENCIÓN DE NISINA A PARTIR DE SUERO DE
QUESERÍA MEDIANTE LACTOCOCCUS LACTIS
INTEGRANTES:

BARRENO MAYRA

QUILLUPANGUI CRISTINA

SALAZAR GEOVANA

VIZCAINO KARINA
AÑO: 9 no SEMESTRE
TEMA: OBTENCIÓN DE NISINA A PARTIR DE SUERO DE QUESERÍA MEDIANTE LACTOCOCCUS LACTIS
OBJETIVOS

Objetivo General
Establecer el sistema de bioproceso para la obtención de biomasa y metabolito nisina a partir de
lactosuero mediante lactococcus lactis

Objetivos Específicos
1.
2.
3.
4.
Aislar y preservar el lactococcus lactis de una muestra de lactosuero.
Adaptar un proceso con un sustrato fermentable (lactosa) para el desarrollo de lactococcus lactis
Propagar el crecimiento de lacctococus lactis para producir biomasa y el metabolito nisina
Comprobar el efecto bacteriocina de la nisina en alimentos contaminados con microorganismos
patógenos y alterantes del genero gram positivos.
ANTECEDENTES
La industria láctea y quesera en el Ecuador genera diariamente 40,000 litros de suero de los cuales se
aprovecha solo el 10%. Las descargas de estos residuos sin tratamiento previo contienen el 50% de
nutrientes del producto inicial como proteínas, lactosa; y salmueras que aumentan considerablemente la
carga contaminante para el medio ambiente.
El valor nutritivo del lactosuero ha llevado al desarrollo de tecnologías para su aprovechamiento se
producen aproximadamente 450,000 tonelada de suero líquido por año en países como argentina de los
cuales el 62% es utilizado en la alimentación animal, el 33% es transformado como derivados de lactosa,
caseínas, caseinatos y concentrados proteicos y el 4% se convierte en suero en polvo y nisina.
JUSTIFICACIÓN
La capacidad contaminante y el valor nutritivo del lactosuero han llevado al desarrollo de tecnologías para
su aprovechamiento, dicho sustrato puede ser utilizado como medio de cultivo para la producción de
biomasa, metabolitos y enzimas. En este medio la lactosa es la principal fuente de carbono para los
microorganismos, siendo una alternativa de uso de bacterias acido lácticas (lactoccous lactis) mediante
ensayos fermentativos para la producción de bacteriocinas como la nisina.
Las industrias de alimentos utilizan con frecuencia conservantes químicos como los sulfatos y los nitritos,
éstos bactericidas presentan problemas para la salud humana, a raíz de esto se ha implementado la
utilización de microorganismos productores de bactericidas naturales como la nisina que es un poli
péptido que actúa como antibiótico, (conservante natural) que evita e inhibe la proliferación de
microorganismos como bacterias gram positiva, mohos y levaduras, no presenta limitaciones en su
consumo ni se considera perjudicial para la salud ya que es una proteína y es tratada por el cuerpo como tal
y digerida en el intestino delgado, siendo una opción para sustituir parcial o totalmente a los aditivos
sintéticos.
PROBLEMA
Los porcentajes citados anteriormente, nos indican el enorme desperdicio de lactosuero en empresas
queseras y lácteas, causando grandes problemas de contaminación, el 47% de lactosuero es descargado al
drenaje y llega a ríos y suelos, produciendo cambios significativos en el DBO, disminuyendo el rendimiento
de las cosechas siendo un peligro para el medio ambiente, la salud de humanos y animales.
Residuos líquidos como este pueden ser aprovechables mediante tratamientos biotecnológicos
obteniendo nuevos productos en beneficio de la sociedad.
HIPÓTESIS
HIPÓTESIS NULA
El uso de lactosuero para evitar la contaminación ambiental no permitió el aprovechamiento de
este subproducto para obtener la bacteriocina nisina.
HIPÓTESIS ALTERNA
El uso de lactosuero para evitar la contaminación ambiental permitió el aprovechamiento de este
subproducto para obtener la bacteriocina nisina
ALCANCE
Este proyecto abarca un sistema de bioproceso desde el aislamiento de lactococus lactis hasta la
producción de nisina a partir de lactosuero.
MARCO TEÓRICO
FUENTE DE
ENERGIA
Reacciones
de OxidoReducción
a partir de
compuesto
s
orgánicos.
BACTERIOCINAS
NISINA
FUENTE DE
CARBONO
CATEGORIA
Compuest
os
Orgánicos:
Lactosa
Glucosa
QUIMIORGANOTROFOS
LACTOCOCCUS LACTIS
BACTERIA
GRUPO ACEPTOR DE
ELECTRONES
La lactosa del suero de queso
sirve como donador y aceptor de
electrones, para la producción de
nisina.
Se
da
un
proceso
de
FERMENTACION en que los
procesos de oxido-reducción
ocurren en ausencia de aceptores
terminales
de
electrones.
Oxidación parcial de los átomos
de carbono de la lactosa.
MODO DE ACCIÓN
UTILIDAD EN LA INDUSTRIA
Actúan en la membrana
plasmática de patógenos
y
alterantes
Gram
positivos cambiando la
permeabilidad selectiva
de esta
Es un conservante natural y
antibiótico aumenta las propiedades
organolépticas
en productos
refrigerados, como leche y otros
derivados
lácteos,
inhibe
el
Clostridium en queso, alimentos
enlatados, leche pasteurizada y
controla el crecimiento de BAL en la
producción de cerveza.
METABOLISMO
FERMENTACION catabolismo
anaeróbico.
Homofermentativas.
Son
anaerobios
aerotolerantes
ya
que
carecen de catalasa, poseen
peroxidasas y superóxido
dismutasas que destruyen el
H O y el O - que se forman
2
2
2
en
condiciones
de
aerobiosis.
Produce un grupo de
antibióticos polipeptídicos
llamados nisinas.
CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS
Son compuestos inhibidores
naturaleza peptídica.
de
Se comporta como una proteína , su
inactivación por proteasas la
convierte en un antimicrobiana
MARCO METODOLÓGICO
Medio para recuentos
M17 (Broth)
Medios y técnica de identificación
M16
Medio KEMPLER y McKAY
Medio de conservación
M17 (Sólido)
Crecen a 37ºC
Caracterizado por su alta concentración de β-glicerato de sodio (19g/l), que permite un buen efecto tampón, pH 7.15
el crecimiento es rápido permitiendo un buen desarrollo de esta bacteria, no es necesario CO 2 como en otros
medios.
Se presentan como colonias blancas. Contiene lactosa (2mg/ml), arginina (4mg/ml) y purpura de bromocresol
(0,05mg/ml)
A base de leche contiene citrato de calcio y ferrocianuro potásico, las colonias citrato + son azules por precipitación de
ferri-ferricianuro.
Solución utilizada en la congelación con crioprotector glicerol (150mg/ml)
PRODUCCIÓN DE NISINA:
Diseño de medio de cultivo
empleando suero de queso
Determinación de la biomasa
Actividad de la nisina
FACTIBILIDAD
Se diseñó un medio de cultivo empleando suero de quesería suplementado con caseína
hidrolizada (10-20 g/L) y del pH (5-6.5) después de 24 horas de fermentación.
Realizar por peso seco
Se debe evaluar por difusión de agar
BIBLIOGRAFÍA
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ANEXOS
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO