Unidad 1-Recopilación Liliana

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UNIDAD TEMÁTICA N° 1 Versión 2007 
INTRODUCCIÓN 
Introducción a la Biotecnología. Concepto y breve historia. Áreas de aplicación de la 
Biotecnología. Participación del Ingeniero en el diseño y conducción de industrias que utilicen 
procesos bioquímicos. 
 
INTRODUCCIÓN Y ASPECTOS GENERALES DE LA BIOTECNOLOGÍA 
¿Qué es la biotecnología? 
El término “biotecnología” es relativamente nuevo para el común de las personas, sin embargo la 
biotecnología está presente en la vida cotidiana más de lo que imaginamos. De hecho, la 
biotecnología es una actividad tan antigua, que comenzó hace miles de años cuando el hombre 
descubrió que al fermentar las uvas se obtenía un producto como el vino. También es 
biotecnología la fabricación de cerveza a partir de la fermentación de cereales y la fermentación 
de jugo de manzanas para la fabricación de sidra. En estos procesos intervienen microorganismos 
que transforman componentes del jugo de frutas o de cereales en alcohol. 
Igualmente es biotecnología la fabricación de pan mediante el uso de levaduras, la elaboración de 
quesos mediante el agregado de bacterias, y también de salames o aceitunas. El yogur es un 
buen ejemplo de un producto que se obtiene mediante procesos biotecnológicos desde la 
antigüedad. 
 
Definiciones 
En sentido amplio, la biotecnología se puede definir como la aplicación de organismos, 
componentes o sistemas biológicos para la obtención de bienes y servicios. 
La Federación Europea de Biotecnología la definió como...“el uso integrado de la ingeniería, la 
bioquímica y la microbiología para conseguir la aplicación tecnológica (industrial) de las 
capacidades de los microorganismos, células de tejido cultivado y sus partes”. 
En resumen, la biotecnología es la aplicación de agentes biológicos ya sea en la industria 
manufacturera o en operaciones de servicio. 
La humanidad ha venido realizando biotecnología desde hace miles de años hasta la época 
moderna, si bien de un modo empírico, sin base científica: no entendía cómo ocurrían estos 
procesos, ni conocía la existencia de microorganismos, pero podían utilizarlos para su beneficio: 
 La domesticación de plantas y animales ya comenzó en el período Neolítico. 
 Las civilizaciones Sumeria y Babilónica en los años 6000 a.C. conocían cómo elaborar 
cerveza. 
 Los egipcios ya sabían fabricar pan a partir del trigo hacia el 4000 a.C. 
 Antes de la escritura del libro del Génesis, se disfrutaba del vino en el Cercano Oriente: 
recuérdese que, según la Biblia, Noé "sufrió" (o disfrutó…) accidentalmente los efectos de la 
fermentación espontánea del mosto de la uva (primera borrachera con vino). 
 Otros procesos biotecnológicos conocidos de modo empírico desde la antigüedad: 
 fabricación de queso; 
 cultivo de champiñones; 
 alimentos y bebidas fermentadas: salsa de soja, yogur, etc.; 
 tratamiento de aguas residuales. 
 
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La biotecnología es intrínsecamente interdisciplinar 
La actual biotecnología es una empresa intensamente interdisciplinaria, caracterizada por la 
reunión de conceptos y metodologías procedentes de numerosas ciencias para aplicarlas tanto a 
la investigación básica como a la resolución de problemas prácticos y la obtención de bienes y 
servicios. 
Algunas de las ramas de conocimiento implicadas en la biotecnología: 
 Microbiología. 
 Bioquímica. 
 Genética. 
 Biología celular. 
 Química. 
 Ingeniería química. 
 Ingeniería mecánica. 
 Ciencia y Tecnología de alimentos. 
 Electrónica. 
 Informática. 
El avance de la biotecnología dependerá cada vez más de esta colaboración entre disciplinas, y 
en el uso de lenguajes y paradigmas comunes, así como en que cada especialista comprenda los 
logros y limitaciones de las otras ramas biotecnológicas. Se ilustra en la Figura 1.1. 
 
 
 
 
Figura 1.1. La Biotecnología como ciencia disciplinaria. 
BIOTECNOLOGÍA 
Biología 
Molecular 
Bioquímica 
Genética 
Molecular 
Microbiología 
Biología 
Celular 
Ingeniería de 
Procesos 
Diagnósticos 
Médicos 
Industria 
Química 
Industria 
Farmacéutica 
Industria Alimentaría y 
Forrajera 
Industria de las 
Fermentaciones 
 
Ambiente y 
Energía 
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BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL Y MODERNA 
Las aplicaciones mencionadas constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se 
basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. 
Se puede definir la biotecnología tradicional como “la utilización de organismos vivos para la 
obtención de un bien o servicio útil para el hombre”. 
Biotecnología tradicional aplicada a la industria 
La biotecnología se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil, detergentes, 
combustibles, plásticos, papel, farmacéutica. En general lo que se usa son productos del 
metabolismo de los microorganismos. Por ejemplo, algunas de las aplicaciones de la 
biotecnología tradicional a la industria son: 
 El alcohol usado por la industria alimenticia o farmacéutica, y también como combustible (en 
Brasil se produce alconafta a partir de la caña de azúcar). 
 Producción de yogures probióticos en los que se usa el microorganismo entero que está 
presente en el producto final. 
 A partir de microorganismos se pueden fabricar ácidos orgánicos para diferentes 
aplicaciones, como el ácido cítrico para acidificar gaseosas y golosinas. 
 Muchos antibióticos son fabricados por microorganismos, como la penicilina por el hongo 
Penicillium. 
 Los plásticos son polímeros de diferentes estructuras químicas, la mayoría de los cuales se 
producen a partir de derivados de petróleo. Sin embargo hay microorganismos que fabrican 
polímeros biodegradables. 
 Las enzimas, proteínas cuya función es de ser de catalizadores biológicos. Se utilizan 
habitualmente en los detergentes o polvos para lavar la ropa. Por ejemplo, lipasas para 
sacar manchas de grasas, proteasas para sacar manchas de proteínas, etc. 
 En la industria alimenticia también se usan enzimas: para clarificar jugos, en la elaboración 
de quesos, entre otros. 
 En la industria textil para ablandar los jeans se usa celulasa, que degrada la celulosa, 
principal componente de las células vegetales (entre ellas, las células del algodón que es el 
principal componente de la tela de jean). Mediante un proceso controlado (temperatura, 
tiempo, cantidad y tipo de celulasa) se logran diferentes texturas de jeans. También se usa la 
enzima celulasa en la industria del papel (formado por celulosa) para lograr diferentes 
texturas. 
 
La biotecnología moderna 
Actualmente los científicos comprenden mucho más cómo ocurren los procesos biológicos que 
permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido desarrollar nuevas 
técnicas a fin de modificar o imitar algunos de esos procesos y lograr una variedad mucho más 
amplia de productos. 
La ciencia sabe hoy, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y 
enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales. Estos conocimientos 
dieron lugar al desarrollo de la biotecnología moderna. 
A diferencia de la biotecnología tradicional, la biotecnología moderna surge en la década de los 
’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto ingeniería genética, para modificar y transferir 
genes de un organismo a otro. El siguiente esquema resume la definición actual del término 
biotecnología: 
 
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A través de la biotecnología moderna es posible producir insulina humana en bacterias y, 
consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se 
fabricala quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en 
este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el 
mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de 
una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo 
fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos 
de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto 
resulta refractaria al ataque del insecto. 
La biotecnología moderna avanza y, en la actualidad, son muchos los países que utilizan las 
técnicas de ingeniería genética para la obtención de diferentes productos que tienen aplicación en 
la producción de alimentos, de medicamentos, y de productos industriales. 
 
UN POCO DE HISTORIA… 
Por supuesto, hasta la llegada de la moderna biología, y en muchos casos hasta el siglo XIX, la 
base de muchos de estos procesos era desconocida. De hecho, solamente en el siglo XVIII cobra 
cuerpo la idea de que la materia viva puede ser estudiada de igual forma que la materia 
inanimada, es decir, usando el método experimental, con lo que se inicia el lento declive de las 
ideas vitalistas (creencias erróneas de que "la vida depende de un principio vital irreducible a otras 
ramas de la ciencia"), que aún darían sus últimos estertores casi al final del siglo XIX. Algunos 
hitos científicos que sentarían la base de la biotecnología contemporánea: 
 Los primeros microscopistas, como van Leeuwenhoek y Hooke (siglo XVII) describen los 
"animálculos" que están fuera del alcance del ojo, si bien se tarda aún un par de siglos en 
captar la importancia de estas minúsculas criaturas. 
 El descubrimiento de que las fermentaciones se debían a microorganismos se debe a la 
gigantesca figura de Louis Pasteur, en sus estudios realizados entre 1857 y 1876. 
 En la última parte del siglo XIX ya existían instalaciones industriales para obtener etanol, ácido 
acético, butanol y acetona, aprovechando fermentaciones al aire libre en condiciones no 
estériles. 
 A finales del siglo XIX, la "edad de oro de la bacteriología" permite: 
 mejoras importantes en las técnicas microscópicas; 
Biotecnología tradicional 
Empleo de organismos para la 
obtención de un producto útil para 
la industria. 
Biotecnología moderna 
Es la que emplea las técnicas de 
ingeniería genética. 
La biotecnología es el 
empleo de organismos 
vivos para la obtención de 
un bien o servicio útil 
para el hombre, e incluye 
la producción de 
proteínas recombinantes, 
el mejoramiento de 
cultivos vegetales y del 
ganado y el empleo de 
organismos para limpiar el 
medio ambiente. 
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 el desarrollo de técnicas asépticas, la esterilización y la pasteurización; 
 la posibilidad de cultivar cada cepa microbiana sin mezclas con otras: cultivos puros en 
medios de cultivo de laboratorio. 
 A comienzos del siglo XX la bioquímica y la microbiología convergen, estableciendo las bases 
enzimáticas y metabólicas de muchos procesos de fermentación. Se desarrollan 
procedimientos industriales para producir enzimas (invertasa, proteasas, amilasas, etc.). 
 Desde la década de 1940, las técnicas de ingeniería química, aliadas a la microbiología y a la 
bioquímica, permiten la producción de antibióticos, ácidos orgánicos, esteroides, polisacáridos 
y vacunas. 
 La penicilina comenzó a fabricarse en plena II Guerra Mundial, como resultado de avances 
importantes en técnicas de esterilización a gran escala, mejora de las instalaciones de 
fermentación (incluyendo la cuestión de la aireación), cultivo del hongo, etc. A partir de 
entonces se diseñaron estrategias para mejorar genéticamente las cepas microbianas 
industriales. 
 Las décadas siguientes fueron de eclosión de producción de antibióticos así como de 
transformaciones de esteroides y de cultivo de células animales para la producción de 
vacunas antivirales. 
 Las décadas de los 60 y 70 vieron la mejora de procesos de obtención de pequeños 
metabolitos como aminoácidos y vitaminas. 
 Los procesos de fermentación experimentaron mejoras con las técnicas de inmovilización 
de células y enzimas en soportes, y con la fermentación continua para obtener proteína de 
células sencillas (biomasa microbiana). 
 Polímeros microbianos como xantanos y dextranos se obtuvieron industrialmente, con 
aplicaciones en el campo de la alimentación (como aditivos). 
 
Pero incluso bien avanzado el siglo XX, cuando la Genética había resuelto el misterio de la 
naturaleza del material de la herencia, las posibilidades que había para actuar sobre dicho 
material eran limitadas: cruces entre plantas y animales de la misma especie (o de especies 
similares), selección de los individuos con rasgos deseados, mutaciones con agentes físicos 
(rayos UV, rayos X) o químicos, con ulterior búsqueda (selección o rastreo -screening) de alguna 
variante de interés (algo tedioso y frecuentemente infructuoso), etc. 
Debemos esperar a la década de los 70 para que surja un conjunto de técnicas de laboratorio 
revolucionarias que por primera vez permiten "tocar" de modo racional el sancta sanctorum de la 
vida. Son técnicas y herramientas con las que se puede modificar el ADN de acuerdo a diseños 
previos y objetivos concretos (de ahí el nombre popular de Ingeniería Genética). 
La Ingeniería Genética (I.G.), mejor llamada “Tecnología del ADN recombinante in Vitro”, se 
caracteriza por su capacidad de cortar y empalmar genes o fragmentos de ADN de organismos 
distintos, creando nuevas combinaciones no existentes en la Naturaleza, que se ponen a trabajar 
en el interior de una variedad de organismos hospederos, para nuestro provecho. 
 
Clasificación de la Biotecnología en ERAS. 
La evolución de la biotecnología en la escala del tiempo se ilustra bien en la Tabla 1.1. 
 
 
 
 
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Tabla 1.1. Biotecnología – calendario de eventos (según Houwink, 1894) 
La era pre, Pasteur, antes de 1861 
Bebidas alcohólicas (cerveza, vino). 
Productos lácteos (quesos, yogur). 
Otros alimentos fermentados. 
La era Pasteur, 1861 .- 1940. 
Etanol, butanol, acetona, glicerol. 
Ácidos orgánicos (ácido cítrico). 
Tratamiento aerobio de aguas residuales. 
La era de los antibióticos, 1940 – 1960. 
Penicilinas: tecnología de fermentación sumergida. 
Gran variedad de antibióticos. 
Tecnología de la estructura de la célula animal; vacunas contra virus. 
Transformaciones microbiológicas de esteroides. 
La era post - antibióticos, 1960 – 1975. 
Aminoácidos. 
Proteína celular (SCP). 
Enzimas (detergentes). 
Tecnología de células y enzimas inmovilizadas (glucosa isomerasa). 
Tratamiento anaerobio de aguas de desecho (biogas). 
Polisacáridos bacterianos (goma de xantano). 
Gasohol. 
La era de la nueva biotecnología, 1975 ……. 
Tecnología de los hibridomas: anticuerpos monoclonales. 
Pruebas diagnósticas con anticuerpos monoclonales (1980). 
Ingeniería genética (1977). 
Vacunas de origen animal contra la diarrera (1982). 
Insulina humana (1982). 
 
La era anterior a Pasteur 
Se basaba en que la elaboración de los alimentos y bebidas fermentadas tradicionales se 
realizaba sin ningún conocimiento de biología. Mucho antes de que el hombre conociera la 
existencia de microorganismos, éstos afectaban su vida: abonando los suelos, destruyendo sus 
cosechas, fermentando sus bebidas, afectando su salud. No conocía la existencia de una célula, 
pero su anatomía y la de los animales y vegetales que la rodeaban evolucionaban en forma 
constante. Por milenos, estos procesos se sucedieron sin la intervención del ser humano, o fueron 
descubiertos por obra de la casualidad. 
Algunos autores fijan el origen de estas ciencias en tiempos muy remotos.Ya el filósofo griego 
Aristóteles (s. IV a.C.) había realizado un intento de división de los animales, sobre todo marinos, 
donde incluía los insectos. Fueron necesarios más de 20 siglos para mejorar esta clasificación. 
 
 
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Animales con sangre roja Animales de sangre roja 
(Nacen vivos) (Nacen de huevos) 
 
Mamíferos Crustáceos, moscas, piojos, chinches etc. 
(Decía que nacían espontáneamente: se decía que 
por alteración de una sustancia espontáneamente 
se engendraba un ser vivo) 
 
actuales vertebrados 
 
actuales invertebrados 
 
Siendo la microbiología la ciencia que estudia seres muy pequeños, es lógico suponer que no 
hubo una verdadera ciencia de los microbios hasta que no se inventó una manera de observarlo. 
Con el desarrollo de los microscopios, la biología experimentó una revolución, ya que hasta 
entonces los organismos más pequeños descriptos eran los insectos diminutos. A partir de 
entonces, el desarrollo y complejización de los microscopios (palabra que en griego significa “para 
ver lo pequeño”) fue constante. 
No fue sino hasta el siglo XVII que Antonio van Leeuwenhoek (1674), demostró por primera vez 
la presencia de microorganismos con la invención del microscopio simple, con lo cual se describen 
los primeros microorganismos y células superiores. Este siglo fue llamado “siglo de los 
microscopistas”. 
 
0,1µ 1µ 5µ 10µ 100µ 
Virus Bacterias Levaduras Glóbulos Rojos Óvulo humano 
 
Ya en 1590 Sacharias Janssen había inventado el microscopio compuesto (Figura 1.2), usado 
por Robert Hooke en la segunda mitad del siglo, quien publicó el libro llamado Micrographia; en el 
que pueden encontrarse algunos de los mejores dibujos que se hallan hecho de observaciones 
microscópicas. Una de sus observaciones simples pero más importantes fue la de un delgado 
trozo de corcho, constituido por una fina trama de pequeñas celdas a las que él llamó “células”, un 
término habitual para designar pequeñas habitaciones en los monasterios. 
 
 
Figura 1.2. Microscopio usado por Hooke y el dibujo de las “células” del tejido de corcho 
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Sin embargo Leeuwenhoek, con un microscopio de una sola lente (hábilmente construyó mas de 
400 microscopios), describió bacterias y células superiores (Figura 1.3). 
 
 
a) 
b) 
 
c) 
d) 
Figura 1.3 (a) Fotografía de una copia del microscopio de Leeuwenhoek. (b) Anthony van Leeuwenhoek. (c) 
Detallesd del microscopio. (d) Dibujos de bacterias por Leeuwenhoek, publicados en 1864. Dibujos sencillos 
donde se pueden reconocer varios tipos morfológicos de bacterias comunes. A, C, F y G son formas 
bacilares; E, formas esféricas o cocos; H, grupos de cocos. 
 
El hecho resulta sorprendente, puesto que el principio del microscopio compuesto es aplicado en 
los aparatos modernos, mientras que el microscopio simple no solo logra aumentos menores, sino 
que las imágenes adolecen de defectos muy marcados si el ojo o el objeto se alejan del eje óptico 
de la lente. No obstante, las lentes que Leewenhoek fabricó, tenían menos defectos que las del 
microscopio de Hooke. Mediante cuidadosas manipulaciones y un buen enfoque, fue capaz de ver 
organismos tan pequeños como las bacterias, de las que realizó numerosas descripciones, 
llamándolas “animálculos” (little animals), aunque no hubo ningún intento de continuar o repetir 
sus experiencias hasta mucho después. Ello parece ser debido a que Leeuwenhoek guardó para 
sí el secreto de la fabricación de sus microscopios. El redescubrimiento de sus descripciones ha 
colocado a estas entre las conquistas más fundamentales de la ciencia de todos los tiempos. 
 
 
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En este siglo se realizaron numerosos experimentos relacionados con el origen de la vida. Van 
Helmont había hallado la receta para obtener ratones por generación espontánea. Redi, un 
médico italiano, realizó trabajos para corroborar la generación espontánea: Colocó una serie de 
frascos con la misma mezcla de diversas carnes (cabra, oveja, vaca, etc.). A la mitad de los 
frascos los tapó. Al cabo de un día o más todos entraron en putrefacción. En los destapados 
aparecieron gusanos de los huevos inoculados con moscas. Decía que no habían gusanos porque 
faltaba el “fluido vital”.Joblot, 50 años mas tarde, probó que hirviendo infusiones de heno se podía 
prevenir la putrefacción, siempre que el líquido hervido no fuera expuesto al aire. 
S. XVIII: Las cuidadosas experiencias de Needham (clérigo inglés-1784) sin embargo, aunque 
similares a las de Robot, dieron resultados opuestos. Vio luego a lo 30’ de ebullición, los caldos 
igual se alteraba; puede que halla encontrado organismos resistentes al calor  bacterias 
esporuladas. Hoy se conoce que los esporos de pasto seco a veces siguen vivos hasta con 51/2 hs 
de ebullición (B. subtilis). 
Tiempo después, un clérigo italiano de apellido Spallanzani (1776) trató de rebatir a Needham 
con experimentos en los cuales el líquido (caldo) era hervido durante un tiempo más prolongado, 
para posteriormente impedir el acceso del aire con cierre hermético del recipiente (estirando el 
borde). Los líquidos que hirvieron 30 minutos permanecían inalterables durante meses, pero los 
que hirvieron 5 minutos se alteraban rápidamente. Esto demuestra que calentando durante un 
período de tiempo de 30 minutos una sustancia orgánica, tapada, sin contacto con el aire, puede 
permanecer mucho tiempo inalterable. 
Los resultados no fueron convincente, porque los sostenedores de la teoría de la generación 
espontánea todavía se refugiaban en la posibilidad de la existencia de una misteriosa “fuerza vital” 
en el aire, que podía ser destruida por el calor. Los trabajos de Spallanzani fueron los que 
posteriormente darían origen al conocido “método Appert” (1881). 
Más de medio siglo después, en 1836, Schultze retomó la cuestión con experiencias en las 
cuales el recipiente con el caldo de carne era conectado inmediatamente luego de la ebullición a 
dos frascos lavadores conteniendo soluciones de SO4H2 uno y de KOH el otro. El caldo 
permanecía inalterado indefinidamente. Estos hechos no convencieron del todo, porque aún se 
pensaba que el “fluido vital” no resistía el tratamiento. Tampoco están exentas de esta crítica las 
experiencias de Schwann, en el año siguiente, en las cuales el aire que entraba al frasco una vez 
hervido el contenido del mismo, se hacía pasar por un tubo espiral y se calentaba. 
A mediados del siglo XIX, sin embargo, resultaba difícil pensar en términos de “fluido” o “fuerza 
vital” para explicar las experiencias realizadas por Schroeder y von Dush, quienes filtraron el aire 
a través de algodón, con lo cual consiguieron los mismos resultados que sus antecesores. En este 
siglo la investigación de dos cuestionamientos importantes, que ya se venían realizando en los 
siglos anteriores, dio lugar al desarrollo de técnicas básicas para el estudio de microorganismos y 
dejó sentadas las bases para la fundación de la ciencia microbiológica: 
1) ¿Existe la generación espontánea?* 
2) ¿Cuál es la naturaleza de las enfermedades contagiosas? 
* La generación espontánea se refiere a que la vida puede originarse de algo 
inanimado, sin embargo mucha gente no podía imaginarse como algo tan complejo 
como una célula viva podía originarse espontáneamente de sustancias inertes. 
 
El estudio de estas dos preguntas fue paralelo y, en ocasiones, las mismas personas trabajaban 
en ambos problemas. A fines de este siglo el dilema quedó solucionado y se establecieron 
firmemente las bases de la microbiología como una ciencia independiente y endesarrollo. 
 
 
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La era Pasteur 
Fue en este siglo XIX el trabajo de Pasteur (científico francés, 1822-1895) el que mostró por 
primera vez que eran los microorganismos los agentes activos en procesos como las 
fermentaciones (producción de cerveza y vino), y la descomposición de los alimentos, con lo que 
la teoría de la generación espontánea recibió su “golpe de gracia”. Pasteur es hoy reconocido 
como el Padre de la Microbiología 
 
 
PASTEUR aseguraba que los microorganismos causantes de la fermentación y 
putrefacción procedían del aire y que no se generaban espontáneamente en el caldo. 
 
 
Trabajos de Pasteur (Químico) 
 Tesis doctoral sobre isometría en cristales de tartrato, con la que contribuyó al estudio del 
fenómeno observado por Biot de la actividad óptica de sustancias orgánicas en solución, al 
descubrir que el fenómeno estaba relacionado con la estructura de los cristales. 
 Luego de publicada su tesis, volcó su atención a las fermentaciones. Sus experiencias 
decidieron definitivamente la cuestión de la generación espontánea: Pasteur empleó el calor 
para eliminar los contaminantes pues ya sabía que el mismo destruía a los organismos vivos. 
Como los que apoyaban la generación espontánea criticaban los experimentos anteriores, 
declarando que el aire fresco era necesario para la generación, Pasteur resolvió la cuestión de 
manera muy simple y brillante, construyendo balones con cuello estirado formando curvas: 
“balón cuello de cisne”, también llamado “matraz de Pasteur” (Figura 1. 4). 
 
 
Figura 1.4. Experimento de Pasteur con el matráz de cuello de cisne. Luego de 
hervido, si permanece en forma vertical no hay crecimiento microbiano. Si los 
microorganismos atrapados en el cuello llegan al líquido estéril, crecen rápidamente. 
En estos recipientes podían calentarse los caldos hasta ebullición y después que se enfriaban, el 
aire podía entrar nuevamente, aunque las curvas del cuello evitaban la entrada de partículas como 
polvo del ambiente, y por ende, microbios. Las “gotitas” de agua de condensación depositadas a 
lo largo del tubo estrecho servían para detener las partículas. Los frascos así tratados se 
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mantuvieron inalterados, y los que eran abiertos por un corte del cuello mostraban fermentación al 
poco tiempo. Con este matráz la infusión permanecía en contacto con el fluido vital (por medio del 
cuello de cisne), por lo que no se pudo objetar que los gérmenes no se generaban por su falta. 
Este experimento tan simple es el aporte de Pasteur para “terminar” con la controversia que 
rodeaba la teoría de la generación espontánea, demostrando que los microbios, como otros 
seres vivos, proceden de otros seres vivos similares preexistentes. 
Los procedimientos que Pasteur y otros investigadores emplearon fueron, en un momento dado, 
aplicados a la investigación microbiológica. El refutar la teoría de la generación espontánea 
permitió el desarrollo de procedimientos eficaces de esterilización, sin los cuales la microbiología 
como ciencia nunca se hubiera desarrollado. Posteriormente se demostró que los frascos y otros 
envases podían ser protegidos de la contaminación por medio de tapones de algodón, que 
permitían el intercambio de gases e impedía el ingreso de gérmenes. 
Los principios de la técnica aséptica, desarrollados tan efectivamente por Pasteur, son los 
primeros procedimientos que aprende el microbiólogo principiante. También la ciencia de los 
alimentos está en deuda con Pasteur, pues sus principios se aplican a su conservación. 
Aunque Pasteur tuvo éxito en la esterilización de sustancias simplemente por medio de la 
ebullición algunos investigadores encontraron que esto era insuficiente. En la actualidad sabemos 
que este fracaso se debió a que en las sustancias estaban presentes bacterias que forman 
estructuras excepcionalmente termorresistentes  las endosporas. 
Fue John Tyndall (Inglaterra, 1820-1893), quien trató de relacionar lo descubierto por Pasteur 
con sus propios descubrimientos (el llamado fenómeno de Tyndall). Hizo una cámara de madera 
con dos ventanas por las que hacía pasar un haz de luz, con frascos en el interior. Dejó reposar 
varias horas la cámara para asentar las partículas de polvo (estado óptimamente vacío). En los 
tubos colocó infusiones o sustancias nutritivas (“caldos”), hervidas 30 minutos para esterilizar y 
observó que el contenido quedaba límpido aparentemente en forma indefinida. En la parte 
superior de la caja había una especie de cuello de cisne para asegurar el ingreso de aire. 
Esto prueba que hay alteración, infección o generación de microorganismos en materia 
orgánica cuando hay partículas en suspensión, esto es, los microorganismos están en 
suspensión en el aire. 
Observó que algunas preparaciones, como las soluciones de jugo de frutas usadas por Pasteur, 
eran relativamente fáciles de esterilizar requiriendo tan solo 5 minutos de ebullición, mientras que 
otras no se esterilizaban aún ante un calentamiento prolongado, algunas veces de varias horas. 
Notablemente difíciles para su esterilización eran las infusiones de heno, ya que en ellas se 
encontraban bacterias esporuladas. Las endosporas bacterianas son las estructuras vivas más 
resistentes al calor que se conocen y la mayoría de los métodos de esterilización están diseñados 
para destruir estas esporas. 
Para eliminarlas, Tyndall realizó un experimento calentando el caldo a tratar el primer día durante 
30 minutos a una temperatura de 100º C, dejando en reposo en la cámara por 24 horas y 
repitiendo el mismo procedimiento al segundo y tercer día. Este procedimiento dio origen al 
método de esterilización hoy conocido como Tindalización: el primer día se eliminan todas las 
células vegetativas (células vivas) y no las esporuladas. Durante el reposo las formas esporuladas 
germinan dando origen a nuevas células, las que se eliminan con el calentamiento del segundo 
día, repitiendo el procedimiento el tercer día para mayor seguridad. 
 
Continuación de trabajos de Pasteur. 
Pasteur siguió trabajando con las fermentaciones, llevado más que nada por los problemas que 
tenían los industriales, por ejemplo en fermentaciones de remolachas. En las vasijas aparecían 
alteraciones a las que llamó “enfermedades”. La contribución de Pasteur que más significación 
tiene en el campo biológico es la de que fermentaciones y putrefacciones son producidas por la 
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acción microbiana, aunque se aferró un poco desmedidamente a la idea de que la fermentación 
requiere la presencia de células vivas, y no admitió que ella pudiera consistir en una serie de 
reacciones puramente químicas (teoría impulsada por Liebig). 
El fin del siglo XIX vio corroboradas ambas ideas con las experiencias de Buchner, las que fueron 
acertadas en distintos aspectos de una misma cuestión. Buchner obtuvo jugo de levadura 
rompiendo o triturando las células en forma apropiada, al que agregó azúcar como medio de 
conservación. Al día siguiente encontró todo fermentado. 
Hoy sabemos que las responsables de las fermentaciones son las enzimas provenientes de las 
células; es decir que aquel proceso podía y puede ser producido, en ausencia de vida, por 
agentes de acción catalítica contenidos en las células de levaduras, a los que Buchner llamó 
“enzimáticos” (del griego “de levadura”). 
 Pasteur estudió luego la fermentación láctica que “enfermaba” la alcohólica: aparecían como 
“aglomeraciones”, con producción de ácido láctico partiendo de un medio neutro. 
 De la fermentación alcohólica hizo estudios bastante acabados. Es el autor de la ecuación de la 
fermentación alcohólica. 
C6H12O6 → 2 CO2 + 2 CH3 
 
 CH2OH 
 
 Estudió la fermentación butílica; hizo preparados en vasijasy vio que los microbios (bacterias 
butílicas móviles) estaban inmóviles en la periferia y móviles en el centro. Relacionó esto con la 
vida: decía que las de la periferia estaban muertas porque el aire las inmovilizaba, entonces las 
llamó anaerobias. Observó que en la fermentación alcohólica los microorganismos podían vivir 
en presencia de aire o en ausencia (en profundidad). Son anaerobias facultativas: cuando la 
levadura se desarrolla en aerobiosis crece con mucha mayor energía; en cambio en profundidad 
se produce fermentación (menor energía). 
 Realizó trabajos sobre enfermedades como el cólera aviar, llegando a conocer la naturaleza 
científica de la vacuna (usada desde fines del siglo XVII por Jenner) al realizar distintos 
experimentos con animales enfermos e inoculando con gérmenes viejos a animales sanos. Así 
llegó a la conclusión de que los gérmenes viejos atenúan su virulencia. Los individuos 
inoculados con gérmenes viejos adquirieron cierta inmunidad (crearon anticuerpos). Trabajó 
además con enfermedades de animales transmitidas al hombre como el ántrax y la rabia, cuyos 
trabajos y experiencias contribuyeron a salvar muchas vidas humanas. 
 
La teoría de la enfermedad por gérmenes. 
La demostración de que los microorganismos podían producir enfermedades proporcionó un gran 
impulso al desarrollo de la ciencia de la microbiología. En realidad, ya en el siglo XVI se pensaba 
que “algo” podía transmitirse de una persona enferma a una sana para inducir en ésta la 
enfermedad de la primera. Muchas enfermedades parecía que se diseminaban a través de las 
poblaciones, por lo que se las llamó “contagiosas”. Cuando el descubrimiento de los 
microorganismos fue más o menos aceptado, se pensó que eran los responsables de estas 
enfermedades. Ya en esa época diversos científicos aportaban pruebas que lo corroboraban, pero 
fue gracias al trabajo efectuado por Robert Koch (médico alemán, 1843 – 1910), que la teoría de 
los gérmenes como responsable de las enfermedades adquirió bases sólidas. 
 
La importancia del cultivo puro. 
Para poder identificar exitosamente un microorganismo como responsable de una enfermedad, 
debemos estar seguros de que en el cultivo está presente sólo ese microorganismo, esto es, que 
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el cultivo debe ser puro. Koch puntualizó la importancia de los cultivos puros, desarrollando 
métodos ingeniosos para obtenerlos; el más útil ha sido el que emplea la separación de colonias 
aisladas. 
 Koch observó que cuando la superficie de un nutriente sólido (como una rebanada de papa) 
era expuesta al aire, al cabo de un tiempo se desarrollaban colonias, con forma y color 
característicos. Infirió que cada colonia se había originado de una célula bacteriana única al 
caer sobre la superficie y encontrar nutrientes adecuados. Debido a que la superficie sólida 
evita que la bacteria se movilice, toda la descendencia de la célula inicial permanece junta, 
haciéndose visible a simple vista cuando la masa de células es lo suficientemente numerosa. 
 Koch supuso que las colonias con diferentes formas y colores derivan de diferentes tipos de 
organismos. Cuando las células de una colonia aislada eran nuevamente diseminadas en una 
superficie fresca, se desarrollaban colonias, cada una con igual forma y color que la original. 
 Encontró que si los cultivos mezclados eran extendidos en forma de rayas sobre la superficie 
de nutrientes sólidos, los distintos organismos se diseminaban y quedaban lo suficientemente 
separados como para producir colonias aisladas. 
 Ideó otros medios semisólidos en los que agregaba gelatina a los líquidos nutritivos para 
solidificarlos; luego los colocaba sobre placas de vidrio y cubría con campana de vidrio estéril. 
Formó la célebre Escuela de Koch, a la que se deben numerosos descubrimientos, que dieron 
lugar al desarrollo de tratamientos exitosos para la prevención y cura de enfermedades, 
contribuyendo al desarrollo de la práctica médica moderna. 
La gelatina usada por Koch tuvo el inconvenientes que a 25-30ºC deja de 
ser sólida. El agar usado en la actualidad en su reemplazo en los medios 
de cultivo fue introducido por Hesse (su esposa lo descubrió en la 
preparación de dulces), el cual funde a 100ºC y mantiene su temperatura 
de fusión a 45-46ºC. En lugar de la campana utilizada por Koch, 
propensa a contaminaciones, Petri ideó una caja o placa con tapa 
llamada en la actualidad “placas de Petri”. 
Al trabajo de Pasteur y de estos investigadores lo secundaron escasos progresos en el estudio de 
los microorganismos hasta comienzos del siglo XX, cuando se introdujeron los procesos 
microbiológicos para la producción de acetona, butanol, glicerol y ácido cítrico. Quizá fue el 
descubrimiento de un proceso microbiológico para la producción de acetona y butanol por 
Clostridium acetobutylicum, realizado por Weizmann en 1913/1915 en Manchester, el que 
anunció el comienzo real de la biotecnología. Este proceso solamente se optimizó en los años 50. 
Otro proceso importante creado en Manchester fue el uso de lodos activados para tratar aguas 
negras, el cual comenzó en 1914. La última Guerra Mundial impulsó la producción microbiológica 
del glicerol (para obtener nitroglicerina) a partir de glucosa en Alemania. 
 
La era de los antibióticos 
Desde el conocimiento de la anatomía externa e interna de las células hasta el conocimiento de 
los procesos fisiológicos transcurrieron varias centurias. El conocimiento de la Biología molecular 
recién empieza en el siglo XX. 
La investigación entre 1920 y 1940 gradualmente dio como resultado una mejor comprensión de la 
biología, y se reconoció que las enzimas catalizan los procesos biológicos. En 1940 se descubrió 
dentro de los cromosomas de la célula la presencia de una molécula química gigante, el ácido 
desoxirribonucleico o ADN y se descubrió que dentro de ella estaba contenida toda la información 
hereditaria. Estos estudios en genética introdujeron el concepto de que genes individuales llevan 
información para elaborar enzimas particulares. 
Aunque Flemming descubrió la penicilina en 1928, no fue sino hasta 1940 que los avances en su 
aislamiento permitieron su producción en masa. Al principio la penicilina se produjo en botellas, 
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pero luego se aplicaron nuevos procesos químicos, los cuales permitieron por primera vez el 
cultivo del hongo productor Penicillium a gran escala en fermentadores o biorreactores. En la 
actualidad, cada año se producen 12.000 toneladas de penicilina. A esta producción le siguieron 
una amplia variedad de antibióticos como la estreptomicina y la eritromicina. La obtención de 
antibióticos por fermentación (1940) dio lugar a la especialidad “Ingeniería Bioquímica”. 
Recién en 1953. Watson y Crick, descubren la estructura espacial helicoidal del ADN. En 1961, 
Monod y colaboradores, descubren la forma en que la molécula de ADN transmite la instrucción 
para la fabricación de proteínas necesarias para construir un ser vivo, o sea el código genético. 
 
La era post antibióticos 
Durante este período el conocimiento del metabolismo microbiano permitió una explotación mucho 
más amplia de las capacidades de una variedad de microorganismos. Estos se usaron para 
producir las vitaminas B1 y B12 y los aminoácidos lisina y ácido glutámico (glutamato monosódico), 
los últimos en volúmenes de 40.000 y 30.000 toneladas, respectivamente. Esta era también 
presenció la producción masiva de enzimas para el uso industrial, con la adición de proteasas a 
los detergentes domésticos y la transformación enzimática de glucosa en fructuosa para producir 
high-fructose syrup, HFS, jarabe rico en fructuosa. 
En los inicios de los años ´70 hubo acuerdo respecto de la escasez de proteínas como alimento, 
en particular en los países del tercer mundo. Entonces se buscaron nuevas fuentes,las que 
incluyeron microorganismos como algas, bacterias y levaduras. En 1964, el profesor Wilson del 
Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT) acuñó las palabras single-cell protein, SCP, 
proteína celular para denominar las proteínas microbianas. 
Sabemos que los microorganismos tienen la capacidad de crecer en una vasta combinación de 
compuestos; estas fuentes se dividen en grupos principales, renovables y no renovables. Los 
recursos renovales son muchos de los productos de desechos agrícolas como el bagazo (residuo 
de la caña de azúcar), el almidón y la celulosa. Muchas compañías grandes, entre las que se halla 
la industria petroquímica, participaron en la creación de estos procesos. La mayoría de la 
investigación se enfocó en el mejoramiento de estos desechos agrícolas para producir alimento 
para animales. Una de ellas procedió a cultivar un moho para producir un alimento para humanos. 
Tuvieron que transcurrir 20 años para asegurarse que el producto conocido como microproteína 
fuese apto para el consumo humano. Las fuentes no renovables investigadas para usarlas en la 
producción de una proteína celular fueron, principalmente, subproductos de la industria 
petroquímica, como los alcanos, el metano o el metanol. De nuevo fueron las compañías 
petroquímicas quienes participaron en la investigación. La British Petroleum (BP) investigó el uso 
de los alcanos en la obtención de proteína celular a partir de levaduras, en tanto que Shell y la 
Imperial Chemical Industries Ltd (ICI), utilizaron metano y metanol, respectivamente. Solo el 
proceso ICI alcanzó una escala comercial con el cultivo de la bacteria Methylophilus 
methylotrophus en metano, en un proceso continuo con un volumen de 1,5 millones de litros. El 
mejoramiento de éste y otros procesos, condujeron a avances considerables en la tecnología de 
las fermentaciones. Sin embargo, la disponibilidad de proteína de soja barata ha hecho que el 
proceso SCP sea incosteable y, según parece, el mundo actual no tiene déficit de proteínas. 
La era post antibióticos también presenció el mejoramiento de la fermentación en la producción de 
etanol para ser usado como combustible (gasohol), provocado por la crisis del petróleo en 1974. 
Otros productos formados por microorganismos son los polisacáridos extracelulares, como la 
goma de xantano, usada para reemplazar la goma natural en los alimentos y en los lodos de 
perforación. Al mismo tiempo se han creado cultivos de células vegetales y animales para la 
producción de compuestos especiales. Los microorganismos se han usado también como 
auxiliares en la lixiviación de minerales como el zinc y el cobre a partir de mineral de grado menor. 
 
La nueva Biotecnología 
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La nueva biotecnología se considera a menudo como la biotecnología misma. Sus principales 
avances han sido los anticuerpos monoclonales y la ingeniería genética. Los anticuerpos 
monoclonales son los productos de la tecnología del hibridoma, la que se basa en la fusión de 
células animales del sistema inmune que, por lo general, no pueden ser cultivadas in vitro, con 
células cancerosas que sí pueden hacerlo. Las líneas de células híbridas que se forman tienen 
capacidad de crecer y producir anticuerpos altamente específicos, los cuales se conocen como 
anticuerpos monoclonales. La producción de los anticuerpos monoclonales ha sido muy rápida 
desde su descubrimiento en 1975, existiendo más de 50 en el mercado actual. Se han utilizado en 
pruebas de diagnóstico rápido, fármacos de acción específica y su comercialización es cada vez 
mayor. 
En 1977Cohen y Boyer, descubren por primera vez una forma de “alterar el código genético en 
forma premeditada. Comienza la era de la “Ingeniería Genética", la que puede significar a la 
biología, lo que el transmisor significó para la electrónica. 
La Ingeniería Genética se puede definir en forma simple como la capacidad para transferir genes 
de un organismo a otro, para cruzar las barreras que no se podrían cruzar mediante los métodos 
genéticos ordinarios. El avance de esta técnica dependió de tres descubrimientos independientes: 
1. El primero fue el descubrimiento de las enzimas de restricción, las cuales pueden cortar el 
DNA en sitios específicos para producir fragmentos discretos. 
2. El segundo fue la presencia en bacterias, de ciertas moléculas de DNA circular con 
reproducción independiente (plásmidos o plasmidios), las que se pueden cortar con enzimas 
de restricción y posteriormente repararse (reunirse) para incluir otros fragmentos de DNA. 
3. El tercer descubrimiento fue el método de tratar las bacterias para que puedan captar el DNA 
de un plasmidio y, por lo tanto, contener nuevos genes (transformados). 
Estos tres descubrimientos han permitido la evolución de la Ingeniería Genética, la cual ha 
mostrado un crecimiento tan rápido que ha formado la base de muchas compañías nuevas. 
La técnica ha encontrado aplicación en el campo de la medicina en la generación de muchos 
sistemas diagnósticos, la producción de insulina humana y de la hormona de crecimiento por 
bacterias y la producción de diversas vacunas (Colibacilosis, primera vacuna de origen animal 
producida con rDNA). La Ingeniería genética también ha tenido influencia en la agricultura y en la 
industria alimentaria. En la Tabla 1.2 se muestran otras técnicas que se están investigando en 
áreas importantes de la biotecnología. 
 
Tabla 1.2. Nuevas técnicas en el avance de la biotecnología 
 Cultivo de tejidos y células vegetales y animales. 
 Fusión de protoplastos. 
 Modificación estructural de proteínas (Ingeniería de proteínas). 
 Células y enzimas inmovilizadas. 
 Biosensores (censores que detectan material biológico o sonda que contiene 
material biológico). 
 Uso de computadoras en las fermentaciones. 
 Nuevos biorreactores. 
 
Lo que hoy llamamos BIOTECNOLOGIA se comienza a definir en el último decenio como la 
explotación de las potencialidades de los microorganismos, de las células vegetales y animales y 
de fracciones celulares, para la biosíntesis, biotransformación, concentración, degradación, 
aislamiento y purificación de determinadas sustancias. 
La optimización y explotación a escala industrial de estas potencialidades está dando lugar al 
nacimiento de una nueva era industrial comparable a los avances tecnológicos de la electrónica. 
Sus aplicaciones se aceleran a un ritmo vertiginoso y están solamente limitadas por la 
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imaginación. Este curso intenta presentar las características principales de la biología y cómo se 
relaciona con la biotecnología. No se debe esperar que cubra la biotecnología en su totalidad, 
pero debe servir como una introducción a un área fascinante como lo es la biotecnología. 
 
ÁREAS DE APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA 
Desde el punto de vista de su aplicación comercial e industrial, podemos decir que el campo de 
utilidad es inmenso: 
 Aplicaciones terapéuticas 
 productos farmacéuticos (antibióticos, vacunas); 
 hormonas; 
 terapias génicas. 
 Diagnósticos 
 diagnósticos para salud humana; 
 diagnósticos para agricultura y ganadería; 
 ensayos para calidad de alimentos; 
 ensayos para calidad ambiental. 
 Alimentación 
 mejora de procesos tradicionales de obtención de alimentos y bebidas; 
 nuevos alimentos y bebidas; 
 nutracéuticos: alimentos con perfiles determinados de nutrientes, para la mejora de la 
salud; 
 aditivos alimentarios. 
 Medio ambiente 
 tratamiento de residuos urbanos, agrícolas e industriales; 
 biorremediación y biorreparación; 
 producción de energía a partir de biomasa. 
 
No podemos olvidar que muchas de las biotecnologías de las que nos beneficiamos son muy 
antiguas, y que en ellas se está logrando una fase de madurez auspiciada por los nuevos 
adelantos técnicos (p. ej., la tecnología de las fermentaciones).De hecho, muchas de las 
innovaciones que se están produciendo no son tanto de nuevos productos sino de mejoras en los 
procesos. De cualquier manera, ya estamos viendo la entrada de nuevos productos, en forma de 
nuevos fármacos y de plantas transgénicas con características novedosas. 
Dejando aparte las tecnologías de fabricación de vacunas, la mayor parte de las otras áreas 
biotecnológicas requieren producir grandes cantidades de sustancias, del orden de kilogramos a 
toneladas, por lo que uno de los principales aspectos es el del "escalado" a esas grandes 
cantidades. Esto supone un gran reto a los ingenieros, ya que deben diseñar fermentadores de 
gran tamaño, donde hay que controlar diversos parámetros, como pH, temperatura, oxígeno y 
otros gases, etc. La tecnología de fermentación cobró ímpetu a partir de los años ´40 del siglo XX, 
cuando se comenzaron a fabricar antibióticos y otras moléculas (ácidos orgánicos, hormonas, 
enzimas, polisacáridos, etc.) por medio de microorganismos. 
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Por lo tanto, aunque la atención pública se ha centrado en la moderna biotecnología que usa 
técnicas de ADN recombinante, no podemos olvidar que ya antes existía otra biotecnología, que 
hoy sigue pujante, y que se puede beneficiar de los nuevos enfoques. 
 
 
Los tres núcleos de la biotecnología 
Según John Smith (1996), muchos procesos biotecnológicos, especialmente los que se realizan 
en entornos cerrados industriales, tienen un triple núcleo: 
 
 obtener el mejor catalizador biológico para una función o proceso específico 
 obtener el mejor ambiente para la función de ese catalizador biológico, mediante una serie de 
diseños técnicos en los que es fundamental la ingeniería química 
 procesamiento del material, consistente en separar y eventualmente purificar el material 
biológico producido 
Veamos cada uno de estos tres componentes: 
1. En la mayoría de los casos, el catalizador biológico son células vivas, sobre todo 
microorganismos. Por ello, uno de los pilares de la biotecnología es precisamente la 
microbiología (entendiéndola en sentido amplio de biología microbiana). Parte de lo que 
hemos aprendido sobre el manejo de microorganismos se puede aplicar, con modificaciones, 
al manejo de células de animales y plantas, que cada vez son más importantes en la 
biotecnología. Varias son las características que hacen atractivos a los microorganismos: 
 La biodiversidad microbiana es gigantesca; de hecho, solo hemos investigado una 
pequeña parte de ella. A medida que los biólogos aprendan a recuperar más biodiversidad 
y a conocerla, habrá más cepas disponibles con propiedades potencialmente útiles para 
los humanos. 
 Las capacidades metabólicas de los microorganismos, como conjunto, son las más 
amplias de todos los seres vivos. Los genomas microbianos esconden tesoros aún ocultos, 
pero que se van revelando poco a poco, y ahora de modo más rápido, una vez que se van 
completando sus mapas y secuencias (actualmente existen varias decenas de genomas 
secuenciados). Las actividades biosintéticas y degradativas de estos microorganismos 
presentan oportunidades extraordinarias para numerosas aplicaciones. 
 Los microorganismos crecen rápidamente, y en muchos casos son fáciles de manipular 
desde el punto de vista genético. Esto hace que sea relativamente fácil usarlos como 
factorías microscópicas para obtener productos útiles en tiempos relativamente cortos. 
 Una parte esencial del aprovechamiento de los microorganismos reposa en nuestra 
capacidad para conservarlos viables durantes largos periodos de tiempo, y para que sus 
características útiles sean estables. 
 En muchos casos, en lugar del microorganismo, se puede recurrir a aislar alguna o 
algunas de sus enzimas, y se las pueden poner a trabajar en condiciones ventajosas y 
rentables. 
2. El segundo componente o núcleo de las biotecnologías estriba en el entorno industrial en que 
se ponen a funcionar las células o las enzimas. Esto nos lleva al concepto de biorreactor, un 
entorno cerrado y controlado para que los catalizadores biológicos hagan lo que queremos con 
la máxima eficiencia. En esta parte de la biotecnología se requiere la colaboración estrecha 
entre los biólogos y los ingenieros de bioprocesos, incluyendo los ingenieros químicos. Se 
trata de diseñar biorreactores o fermentadores para controlar diversos parámetros que 
condicionan la buena producción: temperatura, aireación, pH, etc. 
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3. Finalmente, queda el área quizá más desconocida y compleja, el procesamiento de la biomasa 
o de las sustancias producidas: separación de las células respecto del medio acuoso en que 
han funcionado, recuperación eficiente del producto buscado, purificación, etc. 
A todo esto tenemos que agregar que un factor importantísimo en el desarrollo de la biotecnología 
es la evaluación de la seguridad del producto, sometida a controles rigurosos según normativas 
nacionales e internacionales. De hecho este factor es tan importante que se puede convertir en 
limitante, de modo que las regulaciones estrictas desincentivan ciertos desarrollos 
biotecnológicos. Por todo ello, es importante que tales regulaciones sean realistas, y no exijan 
más de lo que la evidencia científica sugiere, manteniendo en todo momento la preservación de la 
salud y el medio ambiente. A su vez, las regulaciones reflejan la percepción pública de los riesgos 
y promesas de la biotecnología. Por ejemplo, hoy en Europa la percepción pública ha logrado 
prácticamente una parada en las plantas transgénicas, a pesar de los informes científicos que 
dicen que en la mayor parte de los casos, sus riesgos son similares a las plantas convencionales. 
Habrá que llegar a un diálogo racional entre los diversos actores (científicos, empresas, 
consumidores, ecologistas, etc.), para asegurar el correcto empleo de estas tecnologías, que por 
un lado no impida aplicaciones benéficas sin riesgos, y por otro regule adecuadamente aquellos 
ámbitos donde las dudas razonables hagan recomendables más restricciones. El ideal sería 
permitir todo aquello que aporte beneficios sin aumentar riesgos, pero no caer en el error de 
prohibir usos positivos solo bajo vagas ideas de riesgos no sustanciados, en buena parte 
imaginaciones y argucias de grupos de presión que pueden esconder agendas políticas ocultas. 
 
PARTICIPACIÓN DEL INGENIERO EN EL DISEÑO Y CONDUCCIÓN DE INDUSTRIAS QUE 
UTILICEN PROCESOS BIOQUÍMICOS. 
Como hemos dicho anteriormente, la fabricación de antibióticos a escala industrial estimuló la 
aparición de una nueva disciplina, la Biotecnología en la cual se suman conocimientos de 
microbiología, bioquímica, ingeniería y química. El papel del ingeniero en esta especialización es 
el de llevar a escala industrial el trabajo de las anteriores disciplinas. Si bien en nuestro país 
están comenzando a desarrollarse cursos universitarios de la disciplina, el Ingeniero Químico con 
conocimientos adecuados, técnicos y prácticos de las reacciones biológicas y microbiológicas, 
estará en condiciones de participar en un equipo interdisciplinario que trabaje en Biotecnología. 
Se pretende en este curso dar solamente las bases de estas otras materias afines: 
 Procesos unitarios específicos (esterilización, transferencia de O2, etc.) 
 Características y tipos de reacciones del material biológico (microorganismos, células 
superiores, transferencia de masa y energía, etc.) 
 Aislamiento, purificación y uso de enzimas (Ingeniería Enzimática) 
 Metodología para la resolución de temas afines y perspectivas de futuro. 
 
BIBLIOGRAFÍA 
- Brock, T.; Madigan, M. "Microbiología". 6° Ed. Editorial Prentice Hall. Hispanoamericana S.A. 
México. 1 993. 
- El Cuaderno de por qué Biotecnología. http://www.porquebiotecnologia.com.ar/. Sitio destinado 
a la capacitación docente en temas de biotecnología.- Iáñez Pareja, E. “Biotecnología y Sociedad”. Instituto de Biotecnología. Universidad de Granada. 
http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/biotecno.htm 
- Jay, J.M. "Microbiología moderna de los alimentos". Editorial Acribia, Zaragoza, España. 1.973. 
- Scragg, A.; "Biotecnología para Ingenieros. Sistemas biológicos en procesos tecnológicos”. 
Editorial Limusa. México,1997.