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https://hdl.handle.net/20.500.12104/85102Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Vázquez Rivera, Fernando Daniel | |
| dc.date.accessioned | 2021-10-05T20:40:10Z | - |
| dc.date.available | 2021-10-05T20:40:10Z | - |
| dc.date.issued | 2020-01-14 | |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/85102 | - |
| dc.description.abstract | Natronococcus sp. TC6 fue cultivada en lote, con diferentes concentraciones de NaCl en el medio (1, 2, 3, 4 y 5 M), para estudiar su efecto en el crecimiento y en la producción de enzimas lipolíticas, evaluado mediante el ajuste de los datos experimentales a dos modelos matemáticos (Logístico y Gompertz). Se establecieron los balances de materia necesarios y los parámetros cinéticos (velocidad de crecimiento específica y producción de biomasa máxima) fueron calculados a través de la herramienta de optimización Solver de Excel minimizando la suma del error al cuadrado. El modelo que ofreció el mejor ajuste a los datos experimentales fue el Logístico, encontrando los máximos valores en la producción de biomasa (11.12 g/L a las 120 h de cultivo) y en la producción de enzimas lipolíticas totales (98.82 U/L a las 96 h), en el cultivo realizado a 3 M de NaCl. Sin embargo, los máximos valores en la velocidad de crecimiento específica (0.079 h-1) y en la producción enzimática extracelular (22.17 U/L, a las 120 h de cultivo), se alcanzaron a 4 M de NaCl. | |
| dc.description.tableofcontents | 1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1 2. ANTECEDENTES .................................................................................................... 5 2.1 El dominio Archaea .......................................................................................... 6 2.2 Microorganismos extremófilos ........................................................................ 9 2.2.1 Clasificación ............................................................................................... 10 2.2.1.1 Xerófilos............................................................................................... 10 2.2.1.2 Acidófilos y alcalófilos ......................................................................... 11 2.2.1.3 Termófilos ............................................................................................ 13 2.2.1.4 Piezófilos .............................................................................................. 16 2.2.1.5 Halófilos ............................................................................................... 16 2.2.1.6 Poliextremófilos ................................................................................... 18 2.3 Arqueas halófilas ............................................................................................ 18 2.3.1 Características ........................................................................................... 18 2.3.2 La familia halobacteriaceae ..................................................................... 19 2.3.3 Principales géneros estudiados ............................................................... 19 2.3.4 Natronococcus sp. TC6 ............................................................................. 20 2.3.5 Composición celular .................................................................................. 21 2.3.6 Mecanismos de adaptación a la salinidad .............................................. 21 2.3.7 Aplicaciones industriales de los halófilos ................................................ 22 2.4 Cinética de crecimiento microbiano ............................................................. 24 2.4.1 Fases del crecimiento microbiano ............................................................ 24 2.4.1.1 Fase de latencia .................................................................................. 25 2.4.1.2 Fase exponencial ................................................................................. 25 2.4.1.3 Fase estacionaria ................................................................................ 25 2.4.1.4 Fase de muerte o decaimiento ........................................................... 26 2.4.2 Dependencia del crecimiento con diversos factores ............................... 26 2.4.2.1 Efecto de la temperatura .................................................................... 26 2.4.2.2 Efecto del pH ........................................................................................ 27 2.4.2.3 Efecto de la composición del medio de cultivo ................................. 28 2.4.2.4 Efecto de la actividad de agua ........................................................... 29 2.4.2.5 Efecto del tipo de biorreactor ............................................................. 29 2.4.3 Medición del crecimiento celular .............................................................. 32 2.4.3.1 Técnica espectrofotométrica .............................................................. 32 2.4.3.2 Peso seco ............................................................................................. 32 2.4.3.3 Recuentos ............................................................................................ 33 2.4.3.4 Relevancia del monitoreo de crecimiento ......................................... 33 2.4.3.4.1 A nivel investigación ..................................................................... 34 2.4.3.4.2 Enfoque de escalamiento y a nivel industrial ............................. 34 2.4.4 Modelos matemáticos de crecimiento ...................................................... 35 2.4.4.1 Importancia del modelado matemático en ingeniería química ....... 35 2.4.4.2 Aplicaciones en la biotecnología industrial y bioingeniería .............. 36 2.4.4.3 Optimización de procesos ................................................................... 37 2.4.4.4 El clásico modelo exponencial............................................................ 38 2.4.4.5 Modelo logístico ................................................................................... 40 2.4.4.6 Modelo de Gompertz ........................................................................... 42 2.4.4.7 Comparativa entre modelos ............................................................... 44 2.4.4.8 Herramientas de simulación para la obtención de parámetros cinéticos por métodos numéricos................................................................................ 44 2.5 Medios de cultivo para microorganismos .................................................... 45 2.5.1 Clasificación de los medios de cultivo ...................................................... 46 2.5.2 Sustratos ..................................................................................................... 46 2.5.3 Requerimientos para el cultivo de arqueas halófilas .............................. 47 2.5.3.1 Temperatura ........................................................................................ 47 2.5.3.2 Luz ........................................................................................................ 48 2.5.3.3 Oxígeno ................................................................................................. 48 2.5.3.4 pH ......................................................................................................... 48 2.5.3.5 Sales en el medio de cultivo ............................................................... 49 2.5.3.6 Oligoelementos y nutrientes ............................................................... 49 2.5.3.7 El papel del cloruro de sodio en el crecimiento de Natronococcus. 50 2.5.3.8 Optimización de medios de cultivo .................................................... 50 2.6 Enzimas ........................................................................................................... 51 2.6.1 Definición y características ....................................................................... 51 2.6.2 Clasificación ............................................................................................... 52 2.6.2.1 Hidrolasas ............................................................................................ 53 2.6.2.2 Esterasas y lipasas .............................................................................. 54 2.6.2.3 Aplicaciones en biocatálisis industrial ............................................... 56 Índice general iii 2.6.3 Cinética enzimática .................................................................................... 56 2.6.4 Factores que afectan la actividad enzimática .......................................... 58 2.6.4.1 Temperatura ........................................................................................ 58 2.6.4.2 pH ......................................................................................................... 60 2.6.4.3 Especificidad de sustrato .................................................................... 60 2.6.4.4 Concentración de diversos solutos .................................................... 61 2.6.5 Activación de enzimas ................................................................................ 61 2.6.6 Aplicaciones industriales y potenciales de enzimas de arqueas halófilas………………………………………………………………………………………………………………62 2.7 Procesos de separación, extracción y concentración de enzimas ................. 63 2.7.1 Medios mecánicos ...................................................................................... 63 2.7.2 Extracción con detergentes ....................................................................... 63 2.7.3 Ultrafiltración .............................................................................................. 64 3. JUSTIFICACIÓN, HIPÓTESIS Y OBJETIVOS ............................................................ 66 3.1 Justificación .................................................................................................... 67 3.2 Hipótesis ......................................................................................................... 68 3.3 Objetivos ......................................................................................................... 68 3.3.1 General ....................................................................................................... 68 3.3.2 Específicos ................................................................................................. 68 4. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................... 70 4.1 Cepa de trabajo .............................................................................................. 71 4.2 Medio de cultivo ............................................................................................. 71 4.2.1 Medio Gibbons modificado por Martin del Campo ................................. 71 4.3 Preparación de inóculos ................................................................................ 73 4.3.1 Conservación de la cepa ........................................................................... 73 4.3.2 Precultivos.................................................................................................. 73 4.4 Cultivos en Lote de Natronococcus sp. TC6................................................. 73 4.4.1 Efecto de la concentración de NaCl del medio de cultivo, en el crecimiento y en la producción de enzimas lipolíticas. ................................................. 73 4.5 Modelado y ajuste de los parámetros cinéticos de crecimiento ................ 74 4.6 Separación de las enzimas de la cubierta celular por medio de extracción con detergente 4.6.1 Balances de materia para obtener porcentajes de recuperación ......... 74 4.7 Concentración de extracto enzimático ......................................................... 75 4.7.1 Ultrafiltración ............................................................................................. 75 4.7.1.1 Balances y cálculos para eficiencia de filtrado ................................. 75 4.8 Caracterización bioquímica del extracto enzimático crudo de Natronococcus sp. TC6 4.8.1 Efecto de la concentración de NaCl, de la temperatura y del pH en la reacción de hidrólisis de ésteres de p-nitrofenilo .......................................................... 76 4.8.2 Estudio de la especificidad de la enzima por su sustrato ...................... 77 4.8.3 Estudio de la estabilidad enzimática durante la conservación a 4°C del extracto crudo ................................................................................................................... 77 4.9 Métodos analíticos ......................................................................................... 77 4.9.1 Determinación de biomasa por densidad óptica .................................... 78 4.9.2 Determinación de proteína ....................................................................... 78 4.9.2.1 Método de Bradford ............................................................................ 78 4.9.2.2 Método de Lowry ................................................................................. 79 4.9.3 Determinación de la actividad lipolítica mediante un método colorimétrico.. 4.9.3.1 Fundamento del método .................................................................... 80 4.9.3.2 Soluciones de reacción....................................................................... 80 4.9.3.3 Ensayo de actividad lipolítica ............................................................. 81 4.9.3.4 Tratamiento de las muestras para la medición de la actividad lipolítica……………………………………………………………………………………………………………81 4.9.3.5 Determinación del coeficiente de extinción molar ........................... 82 4.9.3.6 Expresión del resultado como μmoles de p-nitrofenol liberados .... 82 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................. 84 5.1 Efecto de la concentración de NaCl en el crecimiento celular y en la producción de enzimas lipolíticas, en los cultivos de Natronococcus sp. TC6 ................ 85 5.1.1 Cinéticas de crecimiento........................................................................... 85 5.1.2 Cálculo de los parámetros cinéticos del crecimiento celular, mediante el ajuste a modelos (Logístico y de Gompertz). .................................................................. 86 5.1.3 Cuantificación de la producción de enzimas lipolíticas, empleando los cultivos completos (medio de cultivo con células de Natronococcus sp. TC6), las células (enzima enlazada a la cubierta celular) y el medio de cultivo (enzima extracelular)… ................................................................................................................... 90 5.2 Separación de las enzimas enlazadas a la cubierta celular, por medio de la extracción con Triton X100 5.3 Concentración por ultrafiltración del extracto enzimático crudo: Cálculo de la eficiencia de la concentración y recuperación de la actividad enzimática .................. 94 5.4 Caracterización bioquímica del extracto enzimático de Natronococcus sp. TC6……………….. .................................................................................................................... 95 5.4.1 Efecto de la concentración de NaCl, en la reacción de hidrólisis del p-Nitrofenil octanoato .......................................................................................................... 95 5.4.2 Efecto de la temperatura de reacción en la hidrólisis de ésteres de p-nitrofenilo……. ................................................................................................................... 96 5.4.1 Efecto del pH en la reacción de hidrólisis del p-nitrofenil-octanoato . 100 5.4.2 Especificidad del extracto enzimático crudo hacia su sustrato (ésteres de p-nitrofenilo) ............................................................................................................. 101 5.4.3 Estabilidad en la actividad lipolítica del extracto enzimático crudo, durante su conservación a 4°C. .................................................................................. 103 6. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVA ....................................................................... 105 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.title | CALCULOS DE LOS PARAMETROS CINETICOS DEL CRECIMIENTO Y DE LA PRODUCCION DE ENZIMAS LIPOLITICAS EN LOS CULTIVOS DE NATRONOCOCCUS SP. TC6 A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CLORURO DE SODIO | |
| dc.type | Tesis de Licenciatura | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Vázquez Rivera, Fernando Daniel | |
| dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO. | |
| dc.type.conacyt | bachelorThesis | |
| dc.degree.name | LICENCIATURA EN QUIMICO FARMACEUTICOBIOLOGO | |
| dc.degree.department | CUCEI | |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.access | openAccess | |
| dc.degree.creator | LICENCIADO EN QUIMICO FARMACEUTICOBIOLOGO | |
| dc.contributor.director | Córdova López, Jesús Antonio | |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
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