Sin ttulo de diapositiva

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ESTIMACION DE BIOMASA
definir qué es la biomasa en el sistema en
estudio tiempo estimado del que se dispone
para obtener los resultados económicamente
viable
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ELECCION DEL METODO
Propiedad de la biomasa
Tipo
filamentoso
particulado
Capacidad de disgregación
Edad del cultivo
Velocidad de crecimiento
viscocidad color solubilidad potenciales
interferentes
Propiedades del medio de cultivo
Exactitud y sensibilidasd Rapidez y versatilidad
Propiedades del proceso
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• METODOS DIRECTOS

PESO SECO/FRESCO
VOLUMEN
DENSIDAD OPTICA
CONTEO EN CAMPO ELECTRICO
Análisis físicos
CITOMETRIA DE FLUJO
PERMEABILIDAD DIELECTRICA
Microscopia y conteo
CONTEO DE VIABLES
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• METODOS INDIRECTOS

BIOLUMINISCENCIA Y QUIMIOLUMINISCENCIA
FLUORESCENCIA
Análisis químicos
ESPECTROSCOPIA DE INFRARROJO CERCANO
MASA DE UN COMPONENTE CELULAR
ACTIVIDADES METABOLICAS
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(No Transcript)
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• Desventajas
• Se necesitan aproximadamente 24 hs para secar el
  material.
• Interfieren los sólidos no disueltos del medio de
  cultivo.
• No se discrimina entre material viable y no
  viable.
• Es muy poco sensible

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METODO VOLUMETRICO Si es poco volumen de muestra
se hace como un hematocrito (en capilar). Si el
volumen es mayor se centrifuga en un tubo
graduado. En cualquier caso se debe estandarizar
las condiciones en las que se sedimenta la
biomasa.
5 min.
Volúmenes mayores se determina el empaquetado
celular (CPV cell pack volume) por simple
decantación. A non-invasive method for the
routin-estimation of fresh wieght of cell grown
batch suspension culture.
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• Desventajas
• La manera en que sedimenta la biomasa depende de
  la morfología del cultivo (ejemplo hongos
  filamentosos) esto trae un sesgo importante en
  los datos.

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DENSIDAD OPTICA
El método está basado en la ley de Lambert y
Beer. TURBIDIMETRIA Se mide la "opacidad" o
"densidad óptica". El detector se ubica en la
misma dirección en la que incide el haz
inicial. Log I0 / I t A x l a este
término se lo denomina "densidad
óptica" donde I0intensidad
inicial Itintensidad transmitida Aconstante
(a baja concentración de biomasa) xconcentració
n de biomasa lpaso de luz
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NEFELOMETRIA El detector se ubica en un ángulo
distinto del haz incidente (normalmente
90?). Log I0 / Is -Bx l Is intensidad
de luz
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Desventajas Solo se puede aplicar a
microorganismos unicelulares. Es afectada por
burbujas y sólidos no disueltos. Es sensible
en un rango acotado de concentración (igualmente
la muestra se puede diluir). Normalmente se
usan longitudes de onda de aproximadamente de 540
nm.
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CONTEO EN CAMPO ELECTRICO

• Se hace pasar las células por una pequeña
  apertura en la cual está aplicado un campo de
  corriente eléctrica constante.
• Como las células son generalmente
  no-conductoras, al pasar por la apertura generan
  un incremento en el voltaje (resistencia).
• La concentración de la muestra debe de ser tal
  que pase una sola célula a la vez por la ranura.
• También se puede calcular el tamaño de la célula,
  ya que el cambio en la resistencia es
  proporcional al tamaño. Esto es importante si se
  quiere monitorear los cambios en la evolución del
  cultivo.

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Desventajas Está restringido a medios de
cultivo definidos (por la conductividad del
medio). Solo aplicable a microorganismos
unicelulares. Equipo costoso (Coulter counter)
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• CITOMETRIA DE FLUJO
• Es similar al de conteo en campo eléctrico, pero
  el monitoreo del paso de las células es por un
  haz de láser.
• El detector registra la interrupción de este
  haz.
• Desventajas
• Alto costo del equipo
• solo para microorganismos unicelulares.

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CONTEO DIRECTO EN MICROSCOPIO

• Se hace un recuento en cámara tipo hematológica.
• Como contraste se usan colorantes como
• azul de metileno - fenoftaleína - rojo neutro.
• Estos son indicadores de pH que muestran la
  diferencia entre el pH intra y extra celular de
  las células vivas.
• Ventajas
• Se puede diferenciar entre células viables y no
  viables.
• el equipamiento es muy accesible.

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CONTEO DE VIABLES

• La técnica se basa en el plaqueo de la muestra y
  el recuento de colonias. Su demora en la
  obtención de los resultados lo hace poco práctica
  para el monitoreo de procesos.
• Ventaja
• La técnica es apta para microorganismos
  unicelulares y para cultivo de esporas.
• Desventaja
• Es un método muy lento.

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BIOLUMINISCENCIA Y QUIMIOLUMINISCENCIA

• ATP luciferina O2 oxiluciferina AMPi
  PPi CO2
• La biomasa es expresada en términos de ATP,
  asumiendo que las células tienen una cantidad
  relativamente constante de ATP, que pierden
  cuando mueren.
• Sin embargo la concentración de ATP varía según
  el estado fisiológico del microorganismo. Esto
  dio origen al dosaje del total de ATP, ADP y AMP,
  que sería constante independientemente del estado
  fisiológico de la célula.

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MASA DE UN COMPONENTE CELULAR

• Nitrógeno celular
• El método utilizado es el de Kjeldahl
• Desventaja
• El contenido de N varía a lo largo del
  crecimiento.
• Proteínas
• El método más utilizado es el de Biuret.
• Desventajas
• Depende de la composición de aminoácidos (los
  reactivos se calibran generalmente contra
  seroalbumina).

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• DNA
• El ensayo es una colorimetría basada en la
  reacción entre la deoxiribosa y la difenilamina.
• Ventajas
• la concentración de DNA es bastante constante
  durante los procesos
• Desventajas
• Es poco sensible
• Se usan reactivos peligrosos.

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ACTIVIDADES METABOLICAS
Relaciona biomasa con alguna velocidad de
reacción metabólica

• Se pueden monitorear por ejemplo
• la producción de gases como CO2,
• el consumo de sustratos o de O2,
• reacciones de reducción de colorantes
  específicos.
• En el caso del consumo de sustratos, se debe
  tener en cuenta que parte del consumo se destina
  al mantenimiento y solo una parte de estos se
  destina al crecimiento de la biomasa.