BFPA_U4_A2_JEMP

Vista previa del material en texto

Universidad Abierta y a Distancia de 
México 
División de Ciencias de la Salud, Biológicas y 
Ambientales 
Ingeniería en Biotecnología 
 
Fisiología de plantas y animales 
 
Actividad 2 
Unidad 4 
 
 
Jessica Verónica Mendoza Prado 
ES202104539 
Grupo BI-BFPA-2201-B2-002 
 
 
 
28 de mayo de 2022 
 
Aplicación en salud humana y biomedicina 
Animal: Catgut 
El catgut es una sutura absorbible utilizada cuando no es viable remover los puntos al 
paciente o cuando se realiza un cierre de alguna estructura interna. Se obtiene de la Bos 
primigenius o la vaca, específicamente de los intestinos después de ser sacrificada para 
consumo humano. Se purifica el colágeno de la serosa o submucosa intestinal, se 
procesa para remover todo patógeno y dejar el colágeno al 90% y se corta finalmente. 
Tiene la ventaja de ser resistente en el anudado y de no provocar alergia por ser bastante 
similar al colágeno humano. 
Vegetal 
La cáscara de huevo de gallina Gallus gallus domesticus se compone en 97% de 
carbonato de calcio y 2% de carbonato de magnesio, que al ser poroso y firme permite 
el paso de aire y humedad al interior del huevo además de proteger al embrión en su 
interior, pudiéndose sintetizar a partir de estos hidroxiapatita, que tiene características 
fisicoquímicas muy similares a la del hueso humano, pudiendo utilizarse en injertos 
biomédicos o sustitutos para reparación ósea, con una excelente biocompatibilidad 
inmunológica. En los ensayos consultados, se sintetiza esta hidroxiapatita con ayuda de 
las cascarás de huevo (carbonato de calcio) más tunicina más ácido fosfórico. Estos 
fueron combinados en una relación Ca:P de 1.67 en forma líquidas, secados, filtrado y 
lavados hasta alcanzar un pH neutro. Se secaron nuevamente a 60°C y se añadió 
tunicina como compuesto natural removible que permitiera la formación de poros en la 
cerámica para promover la integración ósea para ser prensados finalmente. 
Aplicación en la industria farmacéutica y cosmética 
Animal 
El escualeno es un hidrocarbono presente en forma concentrada y de alta pureza en el 
hígado de tiburones Galeorhinus galeus, Centrophorus granulosus y Cetorhinus 
maximus, siendo un intermediario en la biosíntesis de estructuras esteroideas, 
incluyendo al colesterol, vitamina D y hormonas esteroideas. Se usa como adyuvante en 
la aplicación de las vacunas de malaria, VIH, herpes, citomegalovirus, papiloma, gripe, 
influenza y más recientemente del COVID, estimulando al sistema inmune e 
incrementando la respuesta del hospedero. Esto es posible gracias al mayor 
reclutamiento de macrófagos en el sitio de la inyección y por lo tanto la inducción de una 
fuerte respuesta por parte de células T a los antígenos presentados. 
Vegetal 
La cáscara de Carica papaya es rica en proteasas en su látex, entre ellas la enzima 
conocida como papaína, que es una cisteína que contiene un grupo tiol que es parte de 
su sitio catalítico, es activa en un pH de 5-9 y estable hasta los 90°C en presencia de 
substratos. En la planta cumple la función de defensa contra microorganismos, mientras 
que en el área cosmética se utiliza como exfoliante para piel delicada. Es purificada de 
las cáscaras de papayas verdes, donde se encuentra presente a mayor concentración, 
que son secadas y procesadas con un buffer fosfato que mantiene la actividad 
proteolítica. 
Aplicación en la producción agropecuaria y agrícola 
Animal 
La Eisenia foetida o lombriz californiana es una lombriz de tierra que tiene la capacidad 
de ingerir varias veces al día su peso en alimento, convirtiéndola en una gran productora 
de materia fecal conocida como humus de lombriz, que por sus características de ser 
ricas en colonias microbiológicas tienen el beneficio de ayudar a las plantas en la defensa 
de enfermedades adquiridas por la raíz así como de repeler insectos. Son ricas en hierro, 
sulfuro, calcio, nitrógeno, fosforo y potasio, con la particularidad de están inmediatamente 
disponibles para las plantas. Además, ayudan a que el suelo retenga mayor humedad. 
La producción de humus es sencilla, solo es necesaria la presencia de la lombriz en un 
ambiente adecuado: obscuro, cálido, aireado y con cantidades suficientes de desechos 
vegetales. Tras ser colectado, es necesario secarlo un par de días al sol y puede ser 
directamente aplicado a las plantas. 
Vegetal 
 La especie de maíz Zea mays cuenta con un intrón en el gen de la ubiquitina (una 
proteína que señala productos de desecho celular) llamado Ubi1, cuya secuencia ha sido 
investigada por ser un gen de interés en organismos genéticamente modificados por su 
capacidad de aumentar la expresión de genes añadidos en los cultivos, específicamente 
en plantas monocotiledóneas. Aumenta significativamente la transcripción del promotor 
Ubi1 ha sido usado en plantas de caña de azúcar, arroz, sorgo etc. Se utiliza para la 
inserción un plásmido que contiene al promotor CaMV35S, la secuencia codificadora y 
el terminador nopalina sintasa. 
Aplicación en la producción de energía 
Animal 
La anguila eléctrica Electrophorus electricus es capaz de generar diferencias de potencial 
de hasta 600 voltios y corrientes de 1 amperio para aturdir a sus presas durante la caza, 
con ayuda de electrocitos que son células en forma de disco que bombean iones como 
sodio y potasio fuera de la célula que al ser despolarizadas en conjunto con la liberación 
de acetilcolina, comportándose como baterías. Este comportamiento celular ha sido 
imitado por investigadores con el propósito de desarrollar un hidrogel capaz de generar 
descargas eléctricas que podría ser aplicado en el desarrollo de órganos artificiales, 
robots blandos e implantes como marcapasos. 
Vegetal 
El carbón vegetal, a pesar de ser un objeto de uso común y que pasa fácilmente 
desapercibido, ciertamente tiene su origen en la fisiología de las plantas. Durante la 
fotosíntesis, las plantas fijan carbono atmosférico a través del cual forman azúcares que 
tienen un papel funcional y estructural. El carbón para quemar se compone entre 60 a 
90% de carbono, hidrógeno, oxígeno y pequeñas cantidades de nitrógeno y sulfuro. Se 
elabora en un tiempo de aproximadamente tres meses en que la leña es colocada en 
una fosa para arder de forma casi constante. Finalmente, la energía se produce cuando 
el carbón es quemado, alcanza altas temperaturas e interactúa con el O2 convirtiéndose 
en una forma volátil, en CO2, CO, energía lumínica y energía térmica. 
Aplicación en química industrial 
Animal 
La vaca Bos primigenius al ser un mamífero, produce leche que nutre a sus crías hasta 
que alcanzan la madurez para alimentarse así mismos. Esta leche puede ser 
aprovechada por el ser humano como materia prima para la elaboración de distintos 
alimentos de alto valor nutricional, particularmente en países en desarrollo. Se compone 
en un 87.7% de agua, 4.9% de lactosa, 3.4% de grasa, 3.3% de proteína y 0.7% de 
minerales. Además, las características de su composición permiten que sea 
descompuesto por diversas bacterias que aumentan la biodisponibilidad de sus 
componentes, por ejemplo, en el yogur, donde la fermentación lleva a la lactosa a la 
formación de acido láctico, reduciendo el pH, añadiendo grupos carbonilo, acetaldehído, 
acetona, acetoina, diacetil y acetato que le dan su sabor característico. 
 
Vegetal 
Las necesidades actuales de adaptar nuestra alimentación a una menos agresiva con el 
medio ambiente han llevado a empresas como Impossible Foods a crear alternativas 
vegetales a la carne sustentables y a nivel industrial. La mioglobina, el equivalente de la 
hemoglobina (transporte de oxígeno) a nivel muscular, es la responsable del sabor a 
“carne” en la proteína de origen animal, particularmente el grupo hemo que es liberado 
al desnaturalizarse la mioglobina cuando la carne es cocinada. También hierro es 
liberado, catalizando el procesoresponsable del sabor y aroma, así como el cambio de 
color. El grupo hemo también es producido por las plantas, especialmente en la raíz de 
la soya Glycine max pero al ser baja la concentración para la cantidad necesaria para 
una hamburguesa, producen el grupo hemo en escala industrial con ayuda de la levadura 
P. pastoris a quien le fue insertado el gen de la molécula hemo, para ser cultivada y 
purificada a partir de centrifugación y microfiltración. 
Referencias 
American Chemical Society (2020) Squalene. American Chemical Society. Recuperado 
de https://www.acs.org/content/acs/en/molecule-of-the-week/archive/s/squalene.html 
Arboleda, Alejandro, Franco, Manuel, Caicedo, Julio, Tirado, Liliana, & Goyes, Clara. 
(2016). Synthesis and chemical and structural characterization of hydroxyapatite 
obtained from eggshell and tricalcium phosphate. Ingeniería y competitividad, 18(1), 71-
78. Retrieved May 28, 2022, from 
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123-
30332016000100007&lng=en&tlng=. 
Basso Marcos Fernando, Arraes Fabrício Barbosa Monteiro, Grossi-de-Sa Maíra, 
Moreira Valdeir Junio Vaz, Alves-Ferreira Marcio, Grossi-de-Sa Maria Fatima, Insights 
Into Genetic and Molecular Elements for Transgenic Crop Development, Frontiers in 
Plant Science,11, 2020, https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2020.00509 
Bomgardner, M. (2020) On the hunt for alternatives to shark squalene for vaccines. 
Chemical & Engineering News. Recuperado de 
https://cen.acs.org/pharmaceuticals/vaccines/hunt-alternatives-shark-squalene-
vaccines/98/i47 
Brown, P. (2018) Heme, health and the plant based diet. Impossible Foods. Recuperado 
de https://impossiblefoods.com/blog/heme-health-the-essentials 
Exploratorium (2022) Anatomy o fan egg. The accidental scientist. Recuperado de 
https://www.exploratorium.edu/cooking/eggs/eggcomposition.html 
FAO (S.f.) Fosas de tierra para fabricaar carbón vegetal. FAO. Recuperado de 
https://www.fao.org/3/x5328s/X5328S06.htm 
Jiménes, S. (2012) Combustión de carbon. Recuperado de 
http://www.energia2012.es/sites/default/files/Combustion_de_carbon.pdf 
Lippi, G., Targher, G., & Franchini, M. (2010). Vaccination, squalene and anti-squalene 
antibodies: Facts or fiction? European Journal of Internal Medicine, 21(2), 70–
73. doi:10.1016/j.ejim.2009.12.001 
Nagaoka, S. (2018). Yogurt Production. Methods in Molecular Biology, 45–
54. doi:10.1007/978-1-4939-8907-2_5 
 
Michael Mayer et al. “An electric-eel-inspired soft power source from stacked 
hydrogels”. Nature, 13 de diciembre de 2017. Doi: 10.1038/nature24670. 
 
Phanuphong Chaiwut, Punyawatt Pintathong, Saroat Rawdkuen (2010) Extraction and 
three-phase partitioning behavior of proteases from papaya peels,Process 
Biochemistry,Volume 45, Issue 7, 
Pociask, S. (2019) What is catgut really made from? Forbes. Recuperado de 
https://www.forbes.com/sites/quora/2018/09/26/what-is-catgut-really-made-
from/?sh=3da8c1867fce 
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123-30332016000100007&lng=en&tlng=
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123-30332016000100007&lng=en&tlng=
https://cen.acs.org/pharmaceuticals/vaccines/hunt-alternatives-shark-squalene-vaccines/98/i47
https://cen.acs.org/pharmaceuticals/vaccines/hunt-alternatives-shark-squalene-vaccines/98/i47
https://www.exploratorium.edu/cooking/eggs/eggcomposition.html
https://www.fao.org/3/x5328s/X5328S06.htm
https://www.forbes.com/sites/quora/2018/09/26/what-is-catgut-really-made-from/?sh=3da8c1867fce
https://www.forbes.com/sites/quora/2018/09/26/what-is-catgut-really-made-from/?sh=3da8c1867fce
ScienceDirect (2022) Papain. ScienceDirect. Recuperado de 
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/papain 
Supta, S. (2021) The impossible Burger. Agriculture & food 3(12) Recuperado de 
https://www.researchgate.net/profile/Supta-
Sarkar/publication/356664184_The_Impossible_Burger/links/61a6fb916864311d938e4f
43/The-Impossible-Burger.pdf 
Torres Fuentes, J. (2010).Obtención y caracterización de hidroxiapatita porosa a partir de 
cáscara de huevo y tunicina. Disponible en https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/131392 
University of California (2019) About worm castings (worm poop). UCCE Master 
Gardener Program. Recuperado https://ucanr.edu/sites/mgfresno/files/262372.pdf 
Yang-yang PAN, Rui CHEN, Li ZHU, Hai WANG, Da-fang HUANG, Zhi-hong LANG, 
Utilizing modified ubi1 introns to enhance exogenous gene expression in maize (Zea 
mays L.) and rice (Oryza sativa L.), Journal of Integrative Agriculture, Volume 15, Issue 
8, 2016,Pages 1716-1726, 
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/papain
https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/131392
https://ucanr.edu/sites/mgfresno/files/262372.pdf