PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Biotecnología de Microalgas"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Biotecnología de Microalgas" Grupo: Grp Teorico-Práctica de Biotecnología de Mic.(949949) Titulacion: Máster Universitario en Genética Molecular y Biotecnología (R.D.1393/07) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Máster Universitario en Genética Molecular y Biotecnología (R.D.1393/07) 2010 Centro Internacional, Postgrad. y Doct. Biotecnología de Microalgas Optativa 1º Curso completo 2º Grp Teorico-Práctica de Biotecnología de Mic. (1) Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Facultad de Biología. Avda. Reina Mercedes Sevilla PROFESORADO GARCIA GONZALEZ, MERCEDES (COORDINADOR/A) MORENO FERNANDEZ, JOSE GARCIA GUERRERO, MIGUEL Curso académico: 2011/2012 Última modificación: de 6

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos OBJETIVOS DE CARACTER GENERAL: #Conocer las bases científicas y tecnológicas de la Biotecnología de Microalgas, incluyendo los fundamentos teóricos y las aproximaciones experimentales más relevantes de esta Biotecnología. #Conocer las microalgas y cianobacterias más adecuadas para su empleo con fines prácticos, así como los compuestos más interesantes que pueden obtenerse de estos organismos. #Conocer los procesos de carácter aplicado en los que cianobacterias y microalgas tienen un papel esencial. #Conocer los sistemas y tecnologías de cultivo más relevantes, sus bases de operación, ventajas y desventajas, así como los aspectos económicos más trascendentes. OBJETIVOS DE CARÁCTER METODOLÓGICO Familiarizarse con los métodos de cultivo de microalgas y cianobacterias, tanto en el laboratorio como a la intemperie, en reactores abiertos y cerrados. Adquirir las técnicas analíticas para la evaluación del crecimiento y productividad de los cultivos. Adquirir las técnicas analíticas para la determinación de compuestos de interés generados por microalgas y cianobacterias, tales como proteínas, carbohidratos, lípidos y carotenoides. Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Capacidad de crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades de investigación Competencias específicas Solidez en los concimiento básicos de la disciplina Manejo experimental en laboratorio, cámara de cultivo y sistemas a la intemperie CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Introducción a la Biotecnología de microalgas. Compuestos de valor generados por microalgas. Procesos basados en microalgas. Estirpes de interés. Estado actual y perspectivas de la biotecnología de microalgas. Cultivos de microalgas. Factores limitantes. Cultivos en quimiostato, en condiciones controladas de laboratorio. Cultivos al exterior, en estanques abiertos. Cultivos en sistemas cerrado (fotobiorreactor tubular). Optimización de los sistemas. Diseño de reactores. Introducción. Condiciones para maximizar la generación de biomasa. Irradiancia promedio y transferencias de masa y energía. Modos de operación en estanques abiertos, reactores planos y biorreactores tubulares. Comparación de dichos sistemas. Producción de carotenoides por microalgas. Introducción. Determinación cualitativa y cuantitativa del contenido en carotenoides específicos (beta-caroteno, luteína, astaxantina) de varias microalgas, cultivadas en quimiostato a nivel de laboratorio y al exterior. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Programa Teórico Tema 1. Introducción a la Biotecnología de microalgas. Compuestos de valor generados por microalgas. Procesos basados en microalgas. Estirpes de interés. Estado actual y perspectivas de la biotecnología de microalgas (2 horas). Tema 2. Cultivos de microalgas. Factores limitantes. Cultivos en quimiostato, en condiciones controladas de laboratorio. Cultivos al exterior, en estanques abiertos. Cultivos en sistemas cerrados (fotobiorreactor tubular). Otros diseños de reactor alternativos: reactores planos. Optimización de los sistemas.(2 horas). Tema 3. Diseño de reactores. Introducción. Condiciones para maximizar la generación de biomasa. Irradiancia promedio y transferencias de masa y energía. Modos de operación en estanques abiertos, reactores planos y biorreactores tubulares. Comparación de dichos sistemas.(2 horas). Tema 4. Producción de carotenoides por microalgas. Producción de biodiesel por microalgas (2 horas). Programa de prácticas La parte práctica de la asignatura abordará el estudio de la evolución de un cultivo de microalgas operado en régimen estanco y continuo, en quimiostato a nivel de laboratorio y al exterior, determinando de forma cualitativa y cuantitativa el contenido en carotenoides específicos (- caroteno, luteína, astaxantina) y la productividad de cada sistema. (2-3 horas/día, de lunes a jueves). Las clases teórica se impartirán al inicio de la mañana. Tras su finalización se desarrollarán las prácticas correspondientes. La última jornada se dedicará a la discusión y puesta en común de los resultados previo a la elaboración del informe final. ACTIVIDADES FORMATIVAS Curso académico: 2011/2012 Última modificación: de 6

3 Relación de actividades formativas del segundo cuatrimestre Clases teóricas Metodología de enseñanza-aprendizaje: Se impartirán en jornada continuada, de 9,30 a 13,30 h durante el mes de junio en locales y laboratorios del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (Centro de Investigaciones Científicas Biotecnología de Microalgas "Isla de la Cartuja", c/americo Vespucio, 49, Sevilla). Seguirán el sistema de clase magistral apoyada en presentaciones de ppt. Los estudiantes podrán interrumpir las explicaciones del profesor para solicitar aclaraciones o solventar dudas, así como para pedir información adicional. De igual modo, el profesor podrá requerir la participación de los estudiantes en el desarrollo de las clases y discusión de los temas. La asistencia es obligatoria Competencias que desarrolla: Conocer las bases científicas y tecnológicas de la Biotecnología de Microalgas, incluyendo los fundamentos teóricos y las aproximaciones experimentales más relevantes de esta Biotecnología. Conocer las microalgas y cianobacterias más adecuadas para su empleo con fines prácticos, así como los compuestos más interesantes que pueden obtenerse de estos organismos. Conocer los procesos de carácter aplicado en los que cianobacterias y microalgas tienen un papel esencial. Prácticas de Laboratorio Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones de tarde, en los laboratorios del IBVF. Los alumnos dispondrán de cultivos de microalgas para su experimentación tanto en condiciones controladas de laboratorio como en cultivos de gran volumen al exterior. En grupos reducidos, según el nº de alumnos matriculados realizarán los protocolos de prácticas que se les entregará al inicio de la sesión, bajo la supervisión de los profesores de la asignatura. Deberán entregar un cuaderno de resultados, con las concluiones más relevantes de la experimentación desarrollada. Competencias que desarrolla: Capacidad de análisis y síntesis Habilidades elementales en informática Trabajo en equipo Habilidades de investigación Solidez en los concimiento básicos de la disciplina Manejo experimental en laboratorio, cámara de cultivo y sistemas a la intemperie Exposiciones y seminarios Metodología de enseñanza-aprendizaje: De realización obligatoria. Deberá desarrollarse individualmente, sobre un tema a elegir de una relación propuesta por el profesor dentro de los objetivos de la asignatura. Se entregará por escrito al final del periodo docente. El profesor valorará el interés del tema elegido, la calidad del trabajo presentado y la puesta al día de la revisión bibliográfica. Competencias que desarrolla: Capacidad de análisis y síntesis Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Capacidad de crítica y autocrítica Solidez en los concimiento básicos de la disciplina Curso académico: 2011/2012 Última modificación: de 6

4 Clases teóricas BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Dunaliella: Physiology, Biochemistry, and Biotechnology. M.Avron y A.Ben-Amotz Edición: 1992 Microalgae. Biotechnology and Microbiology. E.W.Becker Edición: (1994) Cambridge Studies in Biotechnology (Eds.: Sir James Baddiley, N.H.Carey, I.J.Higgins y W.G.Potter Micro-Algal Biotechnology M.A.Borowitzka y L.J.Borowitzka Edición: 1988 Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido. Algal and Cyanobacterial Biotechnology R.C.Creswell, T.A.V.Rees y N.Shah, Edición: 1988 Longman Scientific & Technical, Essex, Reino Unido. Phycology. R.E.Lee Edición: 1989 Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido. Outdoor mass cultures of microalgae. A.Richmond Edición: 1986 Handbook of Microalgal Mass Cultures (Ed.: A. Richmond). CRC Press, Boca Ratón, Florida Handbook of Microalgal Culture: Biotechnology and Applied Phycology A.Richmond, Edición: 2004 Blackwell Science Ltd, Oxford, Reino Unido. Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-biology and Biotechnology A.Vonshak Edición: 1997 Taylor&Francis Ltd, London, Reino Unido Outdoor cultivation of microalgae for carotenoid production:current state and perspectives J.A. Del Campo, M. García-González y Edición: M.G.Guerrero Appl. Microbiol. Biotechnol., 74: Curso académico: 2011/2012 Última modificación: de 6

5 Otros recursos docentes Bases de datos e hipervínculos relacionados con la asignatura (National museum of natural history; Smithsonian Institution) SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Suma de todas las actividades desarrolladas La evaluación de los conocimientos adquiridos durante el desarrollo de las clases lectivas de la asignatura, así como la calidad del trabajo de laboratorio y los resultados conseguidos, se realizará de forma continua durante los días de las mismas. La contribución de la evaluación continuada del componente teórico-práctico a la calificación final será del 80%, correspondiendo el restante 20% a la nota obtenida en la evaluación del trabajo bibliográfico. Criterios de calificación Se valorará especificamente el interés y destrezas en el trabajo de laboratorio. Otros aspectos importantes serán la elaboración y calidad de la presentación de los resultados En el trabajo bibliográfico se valorará la calidad y novedad de la bibliografía utilizada así como la presentación oral del mismo. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Por definir Fecha: Por definir Hora: Por definir Aula: Por definir Anotaciones relativas al calendario de exámenes La evaluación de la asignatura no requiere la realización de un examen. TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: FRANCISCO JAVIER FLORENCIO BELLIDO AGUSTIN VIOQUE PEÑA FRANCISCO FERNANDO DE LA ROSA ACOSTA MIGUEL ANGEL DE LA ROSA ACOSTA MANUEL HERVAS MORON MARIA DE LOS ANGELES VARGAS MUÑOZ Curso académico: 2011/2012 Última modificación: de 6

6 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp Teorico-Práctica de Biotecnología de Mic. (949949) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: GARCIA GONZALEZ, MERCEDES HORARIO SIN ESPECIFICAR CLASES DEL PROFESOR: GARCIA GUERRERO, MIGUEL HORARIO SIN ESPECIFICAR CLASES DEL PROFESOR: MORENO FERNANDEZ, JOSE HORARIO SIN ESPECIFICAR Curso académico: 2011/2012 Última modificación: de 6