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PRACTICA 1 Fermentación de Glúcidos por Levaduras INTRODUCCION Las distintas especies, debido a su diversidad metabólica, pueden fermentar o no determinados azúcares. Estas diferencias metabólicas aportan datos para la identificación de especies. La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, sirve con cualquier sustancia que tenga la forma empírica de la glucosa, es decir, que sea una Hexosa.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. OBJETIVOS Determinar si una determinada especie bacteriana es capaz de fermentar distintos azúcares (glucosa, lactosa, sacarosa y almidón). Determinar el glúcido, al que la Saccharomyces cerevisiae, metaboliza más rápidamente en iguales condiciones. Observar la fermentabilidad de la levadura en diferentes azucares (mono y disacáridos). MARCO TEÓRICO El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que le permite a la célula obtener energía de su entorno y sintetizar los compuestos fundamentales. La fermentación de etanol o fermentación etílica, es un proceso biológico que en plena ausencia de aire es originado por la actividad de algunos microorganismos, entre ellos el Saccharomyces cerevisiae, que procesa los hidratos de carbono para obtener como productos finales: etanol (CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y una molécula de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico La levadura es un pequeño microorganismo que se utiliza para hacer crecer la masa del pan y elaborar bebidas alcohólicas, como el vino, la sidra y la cerveza. La levadura al alimentarse de azucares derivados del almidón produce dióxido de carbono. Dicho gas dilata las proteínas del gluten, produciendo la expansión. Saccharomyces cervisiae es un hongo unicelular capaz de seguir dos rutas metabólicas para obtener energía necesaria para llevar acabo sus procesos vitales: la Fermentación alcohólica y la respiración aerobia. S. cerevisiae, mejor conocida como levadura de cerveza, requiere que la glucosa sea catabolizada mediante la glucólisis o ruta de Embden Meyerhof, para obtener piruvato el cual posteriormente por la acción de enzimas específicas, se convierte anaeróbicamente en etanol y CO2. Las fuentes de carbono utilizadas por las levaduras varían desde los carbohidratos hasta los aminoácidos. Entre los azucares que puede utilizar están monosacáridos como la glucosa, fructosa, manosa y galactosa entre otros. La temperatura de crecimiento de la mayoría de las levaduras esta comprendida entre 5 y 37°C. El valor optimo se sitúa hasta los 28°C. sim embargo estas temperaturas no son rigurosamente las optimas de crecimiento de las levaduras cuando se encuentran en sus ambientes naturales. MATERIALES Tubo de ensayo Agua caliente, fría y tibia Levadura (Saccharomyces cerevisiae) Glúcidos (azúcar) Globos Balanza Probetas Beaker Guantes y mascarilla PROCEDIMIENTO Tomar 3 tubos de ensayo, roturarlo y llenarlo con agua tibia hasta 1/3 de su capacidad Agregar azúcar y/o levadura según el siguiente esquema TUBO 1 TUBO 2 TUBO 3 1gr de azúcar 1gr de Levadura 1 gr de azúcar + 1gr de levadura Remover hasta disolver Colocar el globo en el pico de la botella y asegurarlo Medir el tiempo cada 15 minutos Repetir el procedimiento, pero con agua caliente y fría. RESULTADOS Agua Tibia Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 (Globo naranja) Sin reacción Sin reacción Formación de burbujas Hinchamiento de globo Agua Fría Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 Sin reacción Sin reacción Sin reacción Agua Caliente Tubo 7 Tubo 8 Tubo 9 (Globo blanco) Sin reacción Sin reacción Hinchamiento de globo por vapor CONCLUSIONES La levadura fue capaz de fermentar el azúcar, pero a una determinada temperatura, agua tibia. Se pudo comprender intuitivamente los procesos comunes de la fermentación. La producción de dióxido de carbono mediante la fermentación de levadura es interesante, produce concentraciones CO2 ya que posee ventajas para facilitar su producción. El desprendimiento de CO2 como desecho metabólico de la fermentación evidencia la cantidad de sustrato fermentado por la levadura DISCUCIONES Para Liz Uribe1 la temperatura óptima para el crecimiento de la mayoría de las levaduras están entre 25°C y 30°C dato que pudimos comprobar al observar la producción de CO2 y por ende hinchamiento del globo en el agua tibia que tenía una temperatura oscilante de entre 20 y 40° C. Según algunas literaturas revisadas los sustratos más rápidos en fermentar son los monosacáridos como el azúcar, pudimos notar que la fermentación del azúcar en nuestra práctica empezó aproximadamente a los 10 minuto de inciado el experimento, relativamente rápido PREGUNTAS PARA EL ANÁLISIS ¿Cuál es el proceso que estudia este experimento? Explicar en que consiste La fermentación alcohólica de la glucosa contenida en el azúcar es un proceso biológico originado por la actividad de algunos microorganismos, que utilizan como sustrato los carbohidratos (por regla general azúcares: glucosa fructosa, sacarosa, almidón, etc.) para obtener como productos finales etanol y dióxido de carbono en forma de gas y unas moléculas de ATP C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 Al añadir agua la levadura es activada y al existir una concentración al ta de glucosa, la levadura empieza el proceso de fermentación. ¿Qué variables se probaron? Las variables probadas fueron la temperatura: agua fría, tibia y caliente, el sustrato: azúcar y el tiempo. ¿Cómo es posible explicar las diferencias obtenidas en los diferentes tubos? Las diferencias obtenidas en el trabajo estuvieron determinadas por la temperatura del agua y por presencia o ausencia del sustrato y levadura. Estas diferencias tuvieron como resultado la producción de CO2 y este gas es el responsable del aumento del volumen de los globos de algunos tubos. A una temperatura máxima del agua caliente se produce una muerte de la levadura que no podría metabolizar el sustrato A una temperatura mínima del agua fría no se puede desarrollar el proceso de fermentación debido a las bajas temperaturas que no condicionan el ambiente de la levadura REFERENCIAS URIBE Liz. Caracterización fisiológica de Levaduras aisladas de la filósfera de mora. 2007. Bogotá. EG Ancasi. Manual de Microbiología de los Alimentos. Capítulo 4.
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