Competencias específicas:

Conocer los campos y actividades donde los microorganismos o sus productos pueden ser utilizados por el ser humano.

Conocer aplicaciones de los microorganismos en la producción industrial y en la mejora del medio ambiente.

Competencias transversales:

Aprendizaje autónomo, Razonamiento crítico, Toma de decisiones, Organización y Planificación, Capacidad de análisis y síntesis, Comunicación verbal y escrita y Trabajo en equipo, Compromiso ético y Sensibilidad medioambiental

Resultados de aprendizaje:

Al finalizar la asignatura, el alumnado será capaz de analizar y discutir los resultados obtenidos de un trabajo experimental utilizando ideas y conceptos clave relativos a dicho trabajo. La actividad a realizar consiste en la elaboración de un cuaderno de prácticas de longitud determinada en el que el alumnado debe reflejar el análisis de los resultados obtenidos en las prácticas. Se evaluará en base al correcto procesamiento y presentación de los resultados, la idoneidad del lenguaje escrito, la capacidad de síntesis y la coherencia de la discusión con los resultados presentados.

Al finalizar la asignatura, la o el estudiante será capaz de realizar un esquema de un proceso experimental básico. A propuesta del profesorado, el alumnado debe realizar un esquema del proceso de selección de un microorganismo de interés industrial. Los esquemas se revisan en el aula. Además, en el laboratorio se lleva a cabo una práctica relacionada. Se evaluará el correcto diseño de la secuencia de aislamiento y verificación del microorganismo y la originalidad del diseño del proceso.

Al finalizar la asignatura, el alumnado será capaz de reconocer y utilizar adecuadamente los términos y conceptos claves de la materia. Utilizando el cuaderno de prácticas y el examen escrito de la asignatura se evaluará la adecuación del manejo de los conceptos clave.

Introducción:

1. Microorganismos como herramientas útiles. Productos procedentes de microorganismos. Otros procesos microbianos de interés. Microorganismos de interés. Desarrollo de un proceso industrial. Recuperación de productos. Patentes.

Producción industrial:

2. Selección y mejora de microorganismos. Criterios para la selección de un microorganismo. Aislamiento de microorganismos de interés. Mecanismos reguladores del metabolismo primario. Mecanismos reguladores del metabolismo secundario. Superación de los mecanismos reguladores. Métodos de mejora genética. Conservación de cepas. Ejercicios.

3. Microorganismos en la industria alimentaria. Industria panadera. Productos lácteos. Alimentos vegetales acidificados. Alimentos fermentados según proceso Koji. Producción de bebidas alcohólicas. Producción de vinagre. Producción de ácidos orgánicos (Aditivos). Producción de aminoácidos (Suplementos y aditivos).

4. Aplicaciones en la industria farmacéutica. Producción de nucleótidos. Producción de vitaminas. Producción de antibióticos. Producción de productos terapéuticos de origen humano. Terapia génica. Bacteriófagos como alternativa terapéutica.

5. Transformaciones microbianas y producción de enzimas. Transformaciones microbianas, bioconversiones: tipos de reacciones y condiciones, transformaciones de esteroides, producción de ascórbico, transformaciones de xenobióticos, producción de enzimas. Aplicaciones industriales de los enzimas: microorganismos productores de enzimas, recuperación de enzimas, avances en la producción de enzimas, estabilización de enzimas, estabilización de células.

Medio ambiente:

6. Tratamiento secundario de aguas residuales. Introducción general. Conceptos: Biorremediación. Ideas generales del tratamiento de aguas residuales: Base conceptual del tratamiento. Sistemas de tratamiento: basados en dilución (Emisarios submarinos), irrigación o inyección y concentración (plantas de tratamiento de aguas residuales, EDAR, WWTP)

7. Tratamiento de residuos sólidos. Tratamientos anaerobios de sólidos (tratamiento doméstico de residuos): fosas sépticas y pozos negros. Tratamientos anaerobios de sólidos (lodos de EDAR): digestor anaerobio, tanque de Imhoff. Tratamientos de suelos contaminados: landfarming, biopilas, compostaje. Nuevos procesos orientados a reducir los contaminantes

Otros campos:

8. Aplicaciones de los microorganismos en la agricultura. Introducción. Fitopatógenos. Plantas transgénicas. Metodología de la transgénesis vegetal. Aplicaciones prácticas.

9. Microorganismos como fuentes de energía. Producción de nuevos combustibles: bioetanol, biodiesel, biogás. Producción de hidrógeno: biofotólisis del agua, fotorreducción, fermentación. Producción de electricidad.

10. Biominería. Introducción. Microorganismos usados en la lixiviación. Química de la lixiviación microbiana. Procesos industriales de lixiviación.



PROGRAMA PRÁCTICO

1. Aislamiento de microorganismos productores de proteasas.

2. Conjugación bacteriana.

3. Producción de alimentos y bebidas. Elaboración de vino.

4. Microorganismos productores de antibióticos.

La asignatura se imparte combinando clases magistrales, en las que, con la propuesta de ejercicios, se promueve la participación del alumnado; clases prácticas, en las que se desarrollan algunos aspectos descritos durante las clases magistrales y una salida de campo para visitar una empresa relacionada.

La calificación de esta asignatura se basará en los resultados obtenidos en las distintas actividades

Evaluación continua:

La docencia magistral se evaluará mediante pruebas escritas que constarán de 5-6 preguntas cortas. Se valorará la claridad y el orden en las respuestas, la adecuación del lenguaje, el dominio de los términos y conceptos microbiológicos, la relación entre conceptos, etc. La nota obtenida en esta actividad contribuirá con un 60% en la nota final, y para aprobarla será necesario obtener un 5/10. La nota final en este apartado podrá ser modulada considerando la participación de la o del alumno en el desarrollo de las clases magistrales y su trabajo personal en la resolución de los ejercicios que se vayan proponiendo.

Las prácticas se realizan por parejas y los resultados obtenidos se analizan y discuten en grupo (18 estudiantes/grupo de prácticas) al finalizar cada jornada. Las capacidades desarrolladas en la docencia práctica se evaluarán mediante seguimiento continuado del trabajo personal y grupal en el laboratorio y la presentación de un cuaderno de prácticas por parejas en el que se responderá razonadamente a cuestiones relacionadas con el trabajo práctico realizado. Los cuadernos deben entregarse para su evaluación en un plazo de 15 días a contar desde el último día de prácticas. La nota de esta actividad representará el 30% de la nota final, y para aprobarla será necesario obtener un 5/10. Todos los cuadernos de prácticas son revisados y las correcciones anotadas en los mismos antes de su devolución a al alumnado. Dadas las características de la asignatura, la asistencia al laboratorio y la realización de las prácticas son obligatorias.

Las prácticas de campo (visitas a empresas) son voluntarias y se evaluarán verificando la asistencia a la salida y mediante la entrega de un informe elaborado por la o el alumno al respecto de la actividad de la empresa visitada y su relación con la asignatura. La nota obtenida en esta parte de la asignatura representará el 10% de la nota final. La no asistencia a la visita a empresa o la no entrega del informe implica la renuncia al 10% de la nota.

La evaluación de la asignatura será el resultado final de la suma de las puntuaciones obtenidas en las 3 actividades (docencia teórica y práctica, visita a empresa), siempre que la docencia teórica y la docencia práctica hayan sido aprobadas. En caso contrario, se evaluará a la o el alumno con una calificación máxima de 4/10.

Si no se aprueba la convocatoria ordinaria, se guardarán las calificaciones de las actividades aprobadas para su aplicación en la convocatoria extraordinaria.

Evaluación final:

El alumnado que elija la evaluación final como modelo de evaluación deberá presentar por escrito al profesorado responsable de la asignatura la renuncia a la evaluación continua, para lo que dispondrá de un plazo de 9 semanas a partir del inicio del cuatrimestre de impartición de la asignatura.

La evaluación de este alumnado se realizará mediante prueba escrita y/o práctica. La docencia magistral se evaluará mediante prueba escrita que constará de 5-7 preguntas cortas. Se valorará la claridad y el orden en las respuestas, la adecuación del lenguaje, el dominio de los términos y conceptos microbiológicos, la relación entre conceptos, etc. La nota obtenida en esta actividad contribuirá con un 70% en la nota final, y para aprobarla será necesario obtener un 5/10. Las competencias específicas relacionadas con la docencia práctica se evaluarán mediante un examen teórico/práctico. La nota de esta actividad representará el 30% de la nota final, y para aprobarla será necesario obtener un 5/10.

Renuncia a convocatoria:

La no presentación a la prueba fijada en la fecha oficial de exámenes supondrá la renuncia automática a la convocatoria correspondiente, tanto para el alumnado sujeto a evaluación continua como a evaluación final. En cualquier caso, la renuncia a la convocatoria supondrá la calificación de no presentada o no presentado.

Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado. Ante cualquier caso de práctica deshonesta o fraudulenta se procederá aplicando lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.

Docencia práctica: Las y los alumnos deben acudir al laboratorio con el protocolo de prácticas (suministrado previamente por el profesorado vía eGela), bata y rotulador indeleble.
No hay un único texto que pueda ser utilizado para toda la asignatura.
El alumnado tendrá acceso a una página de esta asignatura en eGela del Campus virtual

Bibliografía básica

Verma P, (2022) Industrial Microbiology and Biotechnology. Springer.

Saxena S (2015) Applied Microbiology. Springer.

Thieman WJ, Palladino MA (2010)Introducción a la Biotecnología (2ª ed.) Pearson.

Schaechter M (Editor-in-Chief) (2009) Encyclopedia of Microbiology (3rd ed.) Elsevier.

Smith JE (2009) Biotechnology (5th ed.). Cambridge University Press.

Glazer AN & Nikaido H, (2007) Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology. 2 Ed. Cambridge University Press.

Hutkins RW (2006) Microbiology and technology of fermented foods. Blackwell Publishing Ltd.

Leveau JY, Bouix M (2000) Los microorganismos de interés industrial. Acribia. Zaragoza.

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Bitton G (2001) Wastewater Microbiology. Ed. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, USA.

Rittmann BE, McMarty PL (2001) Biotecnologia del medio ambiente. Principios y aplicaciones.. McGraw Hill.

Bibliografía de profundización

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Basso TP, (2019) Yeasts in Biotechnology. IntechOpen.
Jacob-Lopes E, (2018) Microalgal Biotechnology . IntechOpen.
Buddolla V, (2018) Recent Developments in Applied Microbiology and Biochemistry. 1st Ed. Elsevier.
Nakatsu NH, Miller RV & Pillai SD (2016) Manual of Environmental Microbiology 4 Ed. American Society for Microbiology Press.
Wittmann C & Liao JC, (2017) Industrial Biotechnology Products and Processes. Wiley.
Schmid RD & Schmidt-Dannert C, (2016) Biotechnology An Illustrated Primer. Wiley.
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Hurst, CJ, Crawford RL, Knudsen GR, McInerney MJ & Stetzenbach LD, (2002) Manual of Environmental Microbiology 2 Ed. American Society for Microbiology Press.

Revistas

Reviews in Environmental Science and Biotechnology
Applied and Environmental Microbiology
Journal of Applied Microbiology
Applied Microbiology and Biotechnology
Advances in applied microbiology
Biotechnology Annual Review
Critical Reviews in Biotechnology
Current Opinion in Biotechnology
Microbiology today
Environmental Pollution
Journal of Bioscience and Biotechnology
Water Research