La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico. Según los productos finales, existen diversos tipos de fermentaciones.
usos:
El beneficio industrial primario de la fermentación es la conversión del mosto en vino, cebada en cerveza y carbohidratos en dióxido de carbono para hacer pan. Otros usos de la fermentación son la producción de suplementos como la cianocobalamina, etc.
De acuerdo con Steinkraus (1995), la fermentación de los alimentos sirve a 5 propósitos generales:
Enriquecimiento de la dieta a través del desarrollo de una diversidad de sabores, aromas y texturas en los substratos de los alimentos.
Preservación de cantidades substanciales de alimentos a través de ácido láctico, etanol, ácido acético y fermentaciones alcalinas.
Enriquecimiento de substratos alimenticios con proteína, aminoácidos, ácidos grasos esenciales y vitaminas.
Detoxificación durante el proceso de fermentación alimenticia.
Disminución de los tiempos de cocinado y de los requerimientos de combustible.
La fermentación tiene algunos usos exclusivos para los alimentos. Puede producir nutrientes importantes o eliminar antinutrientes. Los alimentos pueden preservarse por fermentación, la fermentación hace uso de energía de los alimentos y puede crear condiciones inadecuadas para organismos indeseables. Por ejemplo, avinagrando el ácido producido por labacteria dominante, inhibe el crecimiento de todos los otros microorganismos. De acuerdo al tipo de fermentación, algunos productos (ej. alcohol fusel) pueden ser dañinos para la salud. En alquimia, la fermentación es a menudo lo mismo que putrefacción, significando permitir el pudrimiento o la descomposición natural de la sustancia.
tipo de fermentación:
Hay fermentación natural, cuando las condiciones ambientales permiten la interacción de los microorganismos y los sustratos orgánicos susceptibles, y artificial, cuando el ser humano propicia condiciones y el contacto referido.
Las cifras de esterilidad y de infertilidad, a nivel global, oscilan entre el 15 y el 20% en las parejas estables. Si bien las causas pueden ser muy variadas, a un buen número de estas parejas le es posible tener hijos mediante asistencia sanitaria.
Un primer paso necesario para lograr la maternidad-paternidad es buscar el diagnóstico de la esterilidad, aunque se sabe de antemano que un 20% de las parejas suele presentar esterilidad idiopática, esto es, sin causa conocida. En todo caso, como los orígenes de la esterilidad pueden ser muy distintos, también son diversas las soluciones que se pueden utilizar para remediarla.
Se pueden distinguir dos tipos de acciones:
las que buscan curar las posibles causas –clínicas, psicológicas, quirúrgicas–, de la esterilidad;
las que procuran obviar la causa de esa esterilidad llevando a cabo técnicamente el proceso de la concepción.
La fecundación artificial propiamente no es una terapia para curar la esterilidad, sino un técnica para alcanzar la fecundación y posterior embarazo.
La expresión global fecundación artificial agrupa las Técnicas de Reproducción asistida (TRA) y la Inseminación artificial
Las TRA agrupan todos los tratamientos o procedimientos que incluyen la manipulación tanto de ovocitos como de espermatozoides o embriones humanos para el establecimiento de un embarazo. Esto incluye, pero no está limitado sólo a, la fecundación in vitro y la transferencia de embriones, la transferencia intratubárica de gametos, la transferencia intratubárica de zigotos, la transferencia intratubárica de embriones, la criopreservación de ovocitos y embriones, la donación de ovocitos y embriones, y el útero subrogado
La fecundación artificial puede llevarse a cabo facilitando que el acto conyugal llegue ser capaz de concebir, o bien lograr llevar a cabo una fecundación extracorpórea.
La fecundación se realiza dentro del cuerpo de la madre:
es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro, lo que posibilita la corrección de los defectos genéticos y la creación de nuevas cepas (microorganismos), variedades (plantas) y razas (animales) para una obtención más eficiente de sus productos.
técnicas:
La ingeniería genética incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas, entre las que destacan:
La tecnología del ADN recombinante consiste en aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para "recombinarlo" con el de otro organismo.
Generalmente se trata el ADN con una endonucleasa de restricción que origina en este caso un corte escalonado en las dos hebras dobles de ADN. Los extremos escalonados de ambas hebras de ADN son complementarios, una condición que tienen que tener si se quieren unir. Los dos ADNs así cortados se mezclan, se calientan y sé enfrían suavemente. Sus extremos cohesivos se aparearán dando lugar a un nuevo ADN recombinado, con uniones no covalentes. Las uniones covalentes se forman añadiendo ADN ligasa y una fuente energética para formar los enlaces.
Otra enzima clave para unir ADNs es la transferencia terminal, que puede adicionar muchos residuos de desoxirribonucleicos sucesivos al extremo 3´de las hebras del ADN. De este modo pueden construirse colas de poli Guanina en los extremos 3´ de una de las hebras de ADN y colas de poli Citosina en los extremos de la otra cadena. Como estas colas son complementarias, permitirán que los dos ADNs se unan por complementariedad. Posteriormente, se forman los enlaces covalentes por la ADN ligasa.
El ADN recombinado se inserta en un ADN vector que actúe como vehículo para introducirlo en una célula hospedadora que lo replique, los vectores o transportadores más utilizados son los plásmidos y el ADN del fago lambda.
biotecnología genética:
En la década de 1970 se abrieron nuevas perspectivas en el campo de las biotecnologías gracias a la elaboración de nuevas técnicas que permiten llegar directamente al material que está en el origen de todas las características y procesos vitales, es decir, el ADN. Este conjunto de técnicas moleculares de manipulación genética recibe el nombre de ingeniería genética.
Su objetivo es la manipulación in Vitro del ADN, la introducción de este ADN así modificado en células vivas y la incorporación del mismo como parte del material hereditario de dichas células. De este modo, ADN de diversas procedencias, por ejemplo, la fracción de ADN humano regula la síntesis de insulina, puede introducirse en bacterias de manera que pasa a formar parte de su genoma y lograr así que la bacteria adquiera la capacidad de elaborar insulina.
ingeniería genética en bacterias
Son los seres vivos más utilizados en Ingeniería Genética. La más utilizada es la Escherichia coli. Se usa prácticamente en todos los procesos de I.G. Ingeniería genética en levaduras y hongos
Son junto con las bacterias los sistemas más utilizados. El Saccharomyces cerevisiae fue el primer sistema eucariota secuenciado completamente. Otra levadura importante es P. pastoris, utilizada para conseguir proinsulina en cultivo discontinuo y quitinasa en cultivo continuo. En el campo de los hongos destaca por su labor médica el Penicillium.
La manipulación genética de los animales persigue múltiples objetivos: aumentar el rendimiento del ganado, producir animales con enfermedades humanas para la investigación, elaborar fármacos, etc.
Producción animal por ingeniería genética:
Peces transgénicos: las principales aplicaciones en animales se han realizado en peces, debido a que la fecundación es externa, lo cual permite la introducción del gen en el cigoto antes de que se unan el núcleo del espermatozoide y el del óvulo. Se han producido carpas transgénicas que crecen mucho más rápido, debido a la incorporación del gen de la hormona del crecimiento de la trucha, y salmones transgénicos, que resisten mejor las bajas temperaturas. Mamíferos: se han obtenido ratones transgénicos, con distintos genes modificados. Sin embargo, todavía su aplicación para la mejora de especies es preliminar, enfocándose el estudio desde un punto de vista más bien puramente científico.
es una técnica por la cual la fecundación de los ovocitos por los espermatozoides se realiza fuera del cuerpo de la madre. La FIV es el principal tratamiento para la esterilidad cuando otros métodos de reproducción asistida no han tenido éxito. El proceso implica el control hormonal del proceso ovulatorio, extrayendo uno o varios ovocitos de los ovarios maternos, para permitir que sean fecundados por espermatozoides en un medio líquido. El ovocito fecundado (que algunos denominan como pre-embrión) puede entonces ser transferido al útero de la mujer, en vistas a que anide en el útero y continúe su desarrollo hasta el parto.
La fertilización in vitro puede ayudar a que parejas con condiciones que hasta hace poco les hubieran impedido tener hijos realicen su sueño de ser padres:
Existen cinco pasos básicos para el procedimiento:
paso 1- estimulación ovarica :
Este procedimiento dura alrededor de 10 días durante los cuales a la mujer se le administran medicamentos que estimulan su producción de óvulos. Normalmente, una mujer libera un óvulo por mes, pero los medicamentos para la fertilidad les ordenan a los ovarios liberar varios óvulos.
Los medicamentos se administran ya sea vía oral o inyectable y conllevan riesgos como embarazos múltiples y el síndrome de hiperestimulación ovárica, que pueden tener consecuencias serias si la mujer no es monitoreada por un especialista experimentado.
Aproximadamente cada tres días la paciente debe someterse a ecografías transvaginales y a exámenes de sangre para verificar sus niveles hormonales con el objetivo de dar seguimiento al crecimiento de los folículos que contienen a los óvulos y monitorear su reacción ante los medicamentos.
paso 2- Punción ovárica:
La punción ovárica transvaginal es la extracción de óvulos mediante un ultrasonido adaptado con un aditamento especial que cuenta con una aguja que atraviesa la pared vaginal hasta llegar a los ovarios, donde succiona los folículos para obtener óvulos maduros.
Si se cuenta con personal experimentado y la tecnología adecuada, la extracción de óvulos es un procedimiento ambulatorio sumamente simple y la mujer puede retomar sus actividades normales en cuestión de un día. En Ingenes contamos con quirófanos para llevar a cabo la extracción de óvulos, que se realiza con sedación.
Es importante señalar que entre más óvulos logren recuperarse mayor será la oportunidad de éxito de la fertilización in vitro. En una buena punción ovárica se obtienen entre 10 y 20 óvulos.
paso 3- fertilización:
La muestra de semen es procesada a través de una técnica conocida como capacitación espermática, cuyo objetivo es incrementar el potencial de fertilidad de los espermatozoides. En este proceso se emplean una serie de técnicas de lavado y centrifugación que eliminan restos celulares, bacterias, leucocitos, espermatozoides de mala calidad y secreciones seminales.
Una vez obtenidos, los mejores espermatozoides se colocan junto con los óvulos de mejor calidad en una placa de laboratorio para permitir que la fertilización tenga lugar. Generalmente, el espermatozoide tarda unas cuantas horas en fertilizar al óvulo.
paso 4 -cultivo de embriones:
Una vez fertilizados, los óvulos se convierten en embriones, que se mantienen en incubadoras especiales dentro del laboratorio de reproducción asistida y son cuidadosamente monitoreados por personal especializado para asegurar que estén creciendo de manera apropiada. Después de algunos días de monitoreo se seleccionan los mejores embriones y se transfieren al útero materno. Paso 5- Transferencia de embriones
Los embriones son colocados dentro del útero materno mediante un catéter muy fino que se introduce vía vaginal. Esta técnica se conoce como transferencia de embriones, es indolora, dura tan sólo unos minutos y se realiza bajo guía de ultrasonido abdominal.
Durante este procedimiento suelen introducirse varios embriones en el útero de la mujer con el fin de aumentar las probabilidades de embarazo, lo que puede resultar en un embarazo múltiple.
Sin embargo, gracias a la experiencia de nuestros especialistas en FIV, en Ingenes hemos desarrollado técnicas avanzadas de selección embrionaria que nos permiten reducir la cantidad de embriones que es necesario transferir. Una opción viable es la transferencia de embriones en fase de blastocisto, es decir, cinco o seis días después de la fertilización.
Hasta hace pocos años, todos los embriones se transferían en el tercer día después de la fertilización debido a que era imposible mantenerlos vivos en un laboratorio, pero hoy en día la tecnología nos permite cultivarlos por mayor tiempo, lo que facilita la selección de los embriones de mayor calidad y con mayor poder de implantación. Gracias a esta técnica es posible transferir uno o dos embriones frente a los tres o cuatro que suelen transferirse en el tercer día de cultivo embrionario, lo que reduce el riesgo de embarazos múltiples sin comprometer las tasas de éxito de la fertilización in vitro (FIV).
aquí se explica que es fecundación invitro y sus pasos:
jueves, 16 de octubre de 2014
BIOTECNOLOGÍA
La biotecnología es la ciencia basada en la biología, que involucra a la medicina, la química, la farmacia, etc; para facilitar la calidad de vida. Utiliza la naturaleza y sus recursos para sacar el máximo provecho de ellos mediante la tecnología. Es un área multidisciplinar que se refiere a toda la aplicación de la tecnología para la producción o modificación de productos, para ello utilizan plantas y animales para su desarrollo el cual es útil para el ser humano. Además, involucra a la microbiología lo que nos ha traído ventajas como la disminución de plagas, alto nivel de producción y ofrece propiedades bioquímicas para la fabricación de alimentos. Pero, nos ha traído riesgos y desventajas tales como el desempleo o simplemente que se creen toxinas que transfieran compuestos alérgicos de una especie a otra
La palabra "biotecnología" es el resultado de la unión de otras dos: "biología" y "tecnología". Y es que la biotecnología es exactamente eso: tecnología biológica. Si te paras a pensarlo, los seres vivos pueden ser considerados maquinarias biológicas. Utilizamos maquinaria biológica en forma de moléculas para movernos, obtener energía de lo que comemos, respirar, pensar... Pero, ¿y si pudiéramos utilizar esa maquinaria para resolver problemas de nuestra vida cotidiana?.
La biotecnología consiste precisamente en la utilización de la maquinaria biológica de otros seres vivos de forma que resulte en un beneficio para el ser humano, ya sea porque se obtiene un producto valioso o porque se mejora un procedimiento industrial. Mediante la biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e
incluso sistemas para eliminar la contaminación.
Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en:
Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son la obtención de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias re generativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.
Biotecnología blanca:
también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo es la obtención de microorganismos para generar un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores o Inhibidores enzimáticos industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas ). También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales
Biotecnología verde:
es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es la obtención de plantas transpirenaicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt La biotecnología se ha convertido en una herramienta en diversas estrategias ecológicas para mantener o aumentar sustancialmente recursos naturales como los bosques. En este sentido los estudios realizados con hongos de carácter micorrízico permiten implementar en campo plántulas de especies forestales con micorriza, las cuales presentaran una mayor resistencia y adaptabilidad que aquellas plántulas que no lo están.
Biotecnología azul:
también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo, sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios
VENTAJAS
Entre las principales ventajas de la biotecnología se tienen:
Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores ambientales.
Reducción de plaguicidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud.
Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos.
Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.
La aplicación de la biotecnología presenta riesgos que pueden clasificarse en dos categorías diferentes: los efectos en la salud de los humanos y de los animales y las consecuencias ambientales.Además, existen riesgos de un uso ética mente cuestionable de la biotecnología moderna.
DESVENTAJAS
Los procesos de modernización agrícola, además del aumento de la producción y los rendimientos, tienen otras consecuencias.
Una de ellas es la disminución de la mano de obra empleada por efectos de la mecanización; esto genera desempleo y éxodo rural en muchas áreas.
Por otro lado, para aprovechar las nuevas tecnologías se requieren dinero y acceso a la tierra y al agua. Los agricultores pobres que no pueden acceder a esos recursos quedan fuera de la modernización y en peores condiciones para competir con las producciones modernas.
RIESGO PARA LA SALUD
Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas.
Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal.
Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en cuatro grupos:
Agente biológico del grupo 1:
aquel que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.
Agente biológico del grupo 2:
aquel que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz.
Agente biológico del grupo 3:
aquel con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.
BIOINGENERIA
La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en la biotecnología y en las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniería bioquímica, la ingeniería biomédica, la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, la ingeniería bioinformática, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los principios tradicionales de la ingenierías clásicas como la química o la informática.
Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas de producción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos y jurídicos. Debido a que las patentes y los sistemas de regulación (por ejemplo, la FDA en EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.
Existe un creciente número de empresas de biotecnología y muchas universidades de todo el mundo proporcionan programas en bioingeniería y biotecnología de forma independiente. Entre ellas destacan las de la especialidad de Ingeniería Bioinformática.
Este es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicas computacionales propias de la Ingeniería Informática. Esa interdisciplinareidad hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala." La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica. sin embargo hay muchas ciencias importantes.
