cap.

És recomanable tenir coneixements previs de microbiologia

A- INTRODUCCIÓ (1 hora)

Tema 1. Perspectiva històrica i desenvolupament de la biotecnologia. Biotecnologia microbiana, vegetal i animal. La biotecnologia i la producció d'aliments i ingredients alimentaris.

B- BIOTECNOLOGIA MICROBIANA ( 14 hores)

Tema 2. Tècniques bàsiques
Aïllament de cultius purs.- Determinació de l'activitat i viabilitat. Bioassaigs i automatització.- Constitució de col·leccions i conservació.

Tema 3. Prospecció i millora de soques
Fonts de microorganismes d'interès biotecnològic i prospecció de nous productes i microorganismes.- Regulació de processos metabòlics en microorganismes d'interès industrial.- Prospecció, selecció i millora de soques. Mutació, recombinació genètica, fusió de protoplasts. Enginyeria genètica, clonació i expressió de gens en microorganismes.

Tema 4. Processos en biotecnologia microbiana
Cinètica del creixement i mort microbians. Cultius en "batch" i en continu.- Esterilització.- Bioreactors. Tipus, instrumentació i control.

Tema 5. Disseny de bioreactors i escalat
Fenòmens de transport i transferència de massa en bioreactors. Aireació. Agitació. Temperatura. Nutrients i substrats industrials. Escalat de cultius. Dimensionament d’instal·lacions. Plantes pilot.

Tema 6. Aplicacions pràctiques de la biotecnologia microbiana en la indústria alimentària
Fermentacions de productes lactis.- Fermentacions de productes carnis.- Producció de begudes alcohòliques. Fermentacions alcohòliques i làctiques.- Producció de vinagre. Producció d'enzims.- Producció d'ingredients. Aminoàcids. Bioconservants. Vitamines. Aromes i saboritzants.- Biopolimers.- Cultius iniciadors.- Proteina SCP i microalgues.- Probiòtics.

Tema 7. Recuperació de productes biotecnològics
Floculació. Filtració. Centrifugació. Cromatografia. Extracció, cristalització, precipitació. Dessecació.


C- BIOTECNOLOGIA VEGETAL (7 hores)

Tema 8. La millora de les plantes cultivades
Espècies vegetals d'interès alimentari. Problemàtica i control de les plagues, malalties i pèrdues en els principals conreus.- Sanejament i millora genètica: Micropropagació i cultiu "in vitro". Millora genètica clàssica i enginyeria genètica. Principis bàsics i mètodes de transformació.

Tema 9. Les plantes transgèniques i els biopesticides
Plantes transgèniques resistents a plagues, malalties, herbicides, i desequilibris abiòtics.- Millora de les propietats organolèptiques i noves propietats.- Mètodes de control biològic de plagues, malalties i males herbes. Bioinsecticides, biofungicides i biofertilitzants.- Equivalència, al·lergenicitat i impacte ambiental.

D- BIOTECNOLOGIA ANIMAL (4 hores)

Tema 10. La millora dels animals de consum
Espècies animals d'interès alimentari.- Tècniques de millora: Selecció de sexe. Transplantament nuclear i clonació d'embrions. Inseminació artificial. Transplantament i manipulació d'embrions.- Millora genètica clàssica. Selecció assistida mitjançant marcadors.- Animals transgènics. Principis bàsics i mètodes.

Tema 11. Els animals biotecnològics
Animals transgènics d'interès ramader i en piscicultura.- Els animals transgènics com a bioreactors.- Biotecnologia d'invertebrats marins.- Normativa legal i regulacions.

E. MISCEL.LÀNIA (4 hores )

Tema 12. Traçabilitat i anàlisi d'aliments transgènics
Anàlisi dels productes d'expressió gènica. Immunodetecció.- Anàlisi de sequències gèniques específiques (promotors, transgens, marcadors). PCR qualitativa i quantitativa.

Tema 13. Aspectes legals, ètics i socioculturals de la biotecnologia alimentària
Normativa legal específica dels aliments biotecnològics. Contingut. Etiquetatge. Ingredients autoritzats.- Protecció legal de les invencions biotecnològiques. Redacció, procediment d'obtenció i explotació de patents.- Impacte ambiental.- La biotecnologia i l’opinió pública.

PRÀCTIQUES DE LABORATORI

1. Transformació d’un cultiu competent de Escherichia coli amb plàsmids portadors de gens de resistència a antibiòtics

Inducció de la competència en un cultiu de Escherichia coli en fase exponencial de creixement, per tractament amb clorur càlcic: obtenció d’ esferoplasts. Transformació de les cèl·lules competents amb plàsmids portadors del gen de resistència a l’antibiòtic Ampicilina. Contraselecció i recuperació de les cèl·lules transformants en medi LB+amp.

2. Detecció de blat de moro transgènic (Bt) mitjançant tècniques de biologia molecular (PCR)

VISITES

1. Als laboratoris i la planta pilot de fermentació del departament d'Enginyeria Química de la facultat de Ciències a la Universitat Autònoma de Barcelona

2. Als laboratoris del "Centre d'Investigació i Desenvolupament" (CID) del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) a Barcelona. Centre de detecció d’aliments transgènics.

La bibliografia a la biblioteca

·         Altman, A. (ed.). Agricultural Biotechnology. Marcel Dekker Inc. Nova York, 1998. Brown, T.A. Gene cloning: an introduction. Chapman and Hall. 1995.

·         Bu'lock, J.; Kristiansen, B. Biotecnología básica. Acribia S.A., Zaragoza. 1991.

·         Crueger, W.; Crueger, A. Biotecnología: Manual de microbiología industrial. Acribia S.A., Zaragoza. 1993.

·         Demain, A.L.; Solomon N.A. Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. American Society for Microbiology, Washington.1986.

·         Glazer, A.N. & Nikaido, H. Microbial Biotechnology. Fundamentals of Applied Microbiology. W.H. Freeman and Company, 1995.

·         Ilanchet, (Ed.). Biotechnology in plant disease control. Wiley-Liss, Nova York. 1993.

·         Jackson, A.T. Process Engineering in biotechnology. Prentice Hall cop., Englewood Cliffs 1991.

·         Mafart, P. ; Beliard, E. Ingeniería industrial alimentaria (Vol I i Vol II). Acribia S.A., Zaragoza. 1994.
Mateo Box, J.M. Biotecnologia, agricultura y alimentación. Mundi-Prensa, Madrid. 1993.

·         Nga, B.H.; Lee, Y.K. Microbiology. Application in food biotechnology. Elsevier, Londres. 1990.

·         Sociedad Española de Biotecnología. Libro verde de la biotecnología en la agricultura ¿ilusión o realidad? [Una aproximación científica al debate actual sobre la biotecnología]. Madrid, 1997.

·         Ward, O. P. Biotecnología de la fermentación, Acribia S.A., Zaragoza. 1991.

Publicacions periòdiques: Revistes

·         Critical reviews in biotechnology (trimestral)

·         Current opinion in biotechnology (bimensual)

·         Trends in biotechnology Reference edition (anual)

·         Applied and environmental microbiology (mensual)

Per aprovar l'assignatura cal una valoració positiva tant de les pràctiques com de l'exàmen escrit.

L'assistència a les pràctiques és obligatòria.

Examen integrat: Prova escrita que inclou els conceptes introduïts en les classes de teoria i en les pràctiques de laboratori i visites. 

El format de la prova inclou 25 qüestions tipus test (algunes consisteixen en la ressolució de problemes) + 1 exercici d'associació + 2 qüestions.