Biotecnología Alimentaria
Código: 103232Créditos: 3
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Ciencia y Tecnología de los Alimentos | OP | 4 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Antonio Casamayor Gracia
- Correo electrónico :
- antonio.casamayor@uab.cat
Equipo docente
- Néstor Gomez Trias
- Antonio Casamayor Gracia
- Núria Sánchez Coll
- Anna Maria Pujol Altarriba
- Asier Gonzalez Sevine
- Joaquín Ariño Carmona
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
No hay requisitos previos para tomar este curso. Sin embargo, para garantizar el aprovechamiento adecuado de los objetivos de aprendizaje, se recomienda que los estudiantes tengan conocimientos básicos sobre técnicas relacionadas con esta disciplina, como la introducción a la biología molecular (dos seminarios de Bioquímica-I).
Objetivos
La asignatura optativa de cuarto curso "Biotecnología alimentaria" (103232) se imparte en el segundo semestre del grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la UAB.
El objetivo formativo general de esta asignatura es proporcionar al alumnado las capacidades transversales y específicas necesarias para comprender los aspectos teóricos y prácticos de los diferentes procesos biotecnológicos implicados en la transformación de alimentos, así como aquellos empleados habitualmente por la industria alimentaria con el objetivo de mejorar la producción y modificar las propiedades de los alimentos.
Un primer gran bloque describe las técnicas básicas utilizadas en biotecnología en general, en el que la tecnología de ADN recombinante tiene un papel relevante, aunque no exclusivo. Posteriormente, se estudian los microorganismos de relevancia en la biotecnología alimentaria, principalmente aquellos implicados en procesos fermentativos que participan en la producción de alimentos y bebidas, así como las técnicas para su manipulación genética.
A continuación, se describen estrategias para la mejora tanto vegetal como animal, haciendo énfasis en los aspectos que involucran las tecnologías de ADN recombinante, para finalizar con temas específicos relacionados con el diagnóstico alimentario.
Este curso también integra actividades prácticas que permitirán al alumnado entrar en contacto con técnicas habituales empleadas en la biotecnología alimentaria.
Resultados de aprendizaje
- Analizar, sintetizar, resolver problemas y tomar decisiones en el ámbito profesional
- Aplicar el método científico a la resolución de problemas
- Diseñar experimentos e interpretar los resultados
- Buscar, gestionar e interpretar la información procedente de diversas fuentes
- Desarrollar el aprendizaje autónomo y demostrar capacidad de organización y planificación
- Demostrar sensibilidad en temas medioambientales, sanitarios y sociales
- Relacionar las características de los alimentos con sus propiedades físicas.
- Evaluar el comportamiento de los reactores según el modo de operación
- Estructurar un proyecto y aplicar las herramientas para su gestión
- Analizar la importancia de los microorganismos en el ámbito de los alimentos y comprender los factores bióticos y abióticos que afectan su desarrollo en estos sustratos
- Reconocer la importancia de los procesos fermentativos y apreciar el papel de los microorganismos en procesos industriales
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
Contenidos
Tema 1. Introducción a la biotecnología alimentaria. Concepto y desarrollo histórico. Aplicaciones de la biotecnología en la alimentación. Impacto de la tecnología de ADN recombinante. Alimentos transgénicos.
BLOQUE 1. TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS BÁSICOS EN BIOTECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS
Tema 2. Técnicas generales de ADN recombinante. Enzimas de uso común. Aislamiento y digestión de DNA mediante enzimas de restricción. Hibridación de DNA y RNA. Marcaje de ácidos nucleicos. Amplificación de DNA mediante PCR. Clonación de genes. Evaluación de la expresión génica.
Tema 3. Bases de datos (DNA, proteínas, expresión, etc.) y herramientas para su utilización.
Tema 4. Expresión de proteínas recombinantes. Interés. Expresión en bacterias: vectores y características. Expresión en levaduras: ventajas e inconvenientes. Otros sistemas de expresión.
Tema 5. Técnicas para el estudio de proteínas. Técnicas de identificación de proteínas. Técnicas inmunológicas (RIA, ELISA). La proteómica en biotecnología de los alimentos.
BLOQUE 2. MEJORA BIOTECNOLÓGICA DE MICROORGANISMOS EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS
Tema 6. Biotecnología de alimentos fermentados e ingeniería genética de bacterias ácido-lácticas. Bacterias ácido-lácticas, levaduras industriales y hongos filamentosos. Fermentación láctica y alcohólica: productos alimentarios derivados. Rutas metabólicas microbianas de interés en la industria alimentaria. Métodos de transformación genética de microorganismos de interés alimentario y mejora de su utilización industrial.
Tema 7. Mejora genética de levaduras industriales. Técnicas genéticas clásicas. Transformación de levaduras. Estrategias y aplicaciones en levaduras cerveceras, vínicas y de panadería.
Tema 8. Aplicaciones de los microorganismos en la biotecnología de los alimentos. Mejora de las características organolépticas. Probióticos. Producción de aromas, colorantes y edulcorantes. Producción de enzimas alimentarias. Enzimas inmovilizados. Aspectos industriales.
BLOQUE 3. BIOTECNOLOGÍA VEGETAL
Tema 9. Biotecnología de los alimentos vegetales. Variabilidad natural y mejora mediante técnicas genéticas convencionales. Hibridación. Aplicaciones del cultivo in vitro de vegetales comestibles.
Tema 10. Producción de plantas transgénicas y aplicaciones. Sistemas de transformación genética en plantas. Promotores de genes vegetales de interés biotecnológico. Mejora de la resistencia a herbicidas. Plantas transgénicas resistentes a patógenos. Mejora de la resistencia a estreses abióticos.
Tema 11. Mejora de las propiedades organolépticas, nutricionales y de poscosecha. Nutrientes y antinutrientes. Modificación de proteínas vegetales. Control biotecnológico de la maduración y del procesado poscosecha.
BLOQUE 4. MEJORA BIOTECNOLÓGICA ANIMAL
Tema 12. Animales modificados genéticamente: técnicas de obtención y aplicaciones. Transgénesis: métodos, vectores y promotores de interés. Mejora de la productividad. Generación de productos de alto valor añadido en animales transgénicos.
BLOQUE 5. BIOTECNOLOGÍA Y DIAGNÓSTICO ALIMENTARIO
Tema 13. Técnicas basadas en la identificación de DNA/RNA. Preparación de muestras. PCR y técnicas relacionadas. Secuenciación masiva de ADN. Microarrays de DNA. Ejemplos para la detección de patógenos y contenido de OGM.
Tema 14. Técnicas basadas en la identificación de proteínas. Uso de anticuerpos: inmunoensayos. Técnicas luminiscentes. Espectrometría de masas. Biosensores. Nanobiotecnología.
Tema 15. Aspectos legales y éticos de la modificación biotecnológica en la alimentación.
PRÁCTICAS
P1. Expresión heteróloga de una lipasa en la levadura Pichia pastoris.
P2. Técnicas básicas de biología molecular: purificación de DNA plasmídico, análisis de restricción y electroforesis en gel de agarosa, y transformación bacteriana.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tutorias | 2 | 0,08 | 1, 2, 4, 5, 7, 10, 11 |
| Clases expositivas | 20 | 0,8 | 1, 2, 3, 7, 10, 11 |
| Prácticas de laboratorio | 6 | 0,24 | 1, 2, 3, 7, 10 |
| Estudio y consulta de bibliografia | 44 | 1,76 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11 |
La metodología empleada en esta asignatura para alcanzar los objetivos de aprendizaje combina clases teóricas, sesiones prácticas de laboratorio y actividades de resolución de problemas.
1. Clases teóricas
Sesiones presenciales con apoyo de TIC en las que se exponen los conceptos fundamentales de la materia. Estas clases tendrán un carácter participativo y facilitarán la adquisición de conocimientos tanto básicos como aplicados.
2. Prácticas de laboratorio
Actividades orientadas a la adquisición de habilidades de trabajo en el laboratorio y a la comprensión experimental de los conceptos tratados en las clases teóricas.
3. Trabajo autónomo del alumnado
El trabajo autónomo consistirá en el estudio personal de los contenidos impartidos en las clases teóricas, reforzado mediante la resolución de problemas y casos prácticos breves propuestos durante las sesiones. La lectura crítica del material recomendado y la búsqueda de publicaciones relevantes (artículos científicos y revisiones) permitirán al alumnado asimilar e integrar los contenidos teóricos, así como relacionarlos con sus aplicaciones prácticas en el ámbito de la biotecnología alimentaria.
Uso restringido de la IA: Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones. El estudiante deberá identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas empleadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo estas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La falta de transparencia en el uso de la IA en actividades evaluables se considerará una falta de honestidad académica y puede comportar una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Ejercicios a lo largo del curso | 20 | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
| Prácticas de laboratorio | 30 | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 10, 12 |
| Examen final de teoría | 50 | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 6, 7, 10, 11, 12 |
Esta asignatura no contempla el sistema de evaluación única. No obstante, las únicas actividades presenciales obligatorias son las prácticas y el examen final.
La puntuación máxima que se podrá obtener es de 10 puntos. La asignatura se aprobará con una calificación global de 5,0 o superior.
El sistema de evaluación se organiza en tres módulos. La calificación final se obtiene a partir de la suma de las calificaciones de los tres módulos, con las condiciones que se describen a continuación.
En caso de que la nota final sea inferior a 5,0 o se desee mejorar la calificación, se podrá realizar un examen de recuperación del módulo 1. En este caso, la calificación final se obtendrá teniendo en cuenta la nota del examen de recuperación.
Módulo 1. Teoría y problemas
- Sistema de evaluación: pruebas tipo test con respuestas de elección múltiple.
- Peso en la calificación global: hasta 5 puntos.
- Competencias evaluadas: E01, E05, E08, T03.
Los exámenes tendrán una duración de entre 1 hora y 1 hora 30 minutos y constarán de aproximadamente 30 preguntas tipo test, en las cuales se evaluará la adquisición de las diferentes competencias.
Módulo 2. Ejercicios a lo largo del curso
- Sistema de evaluación: ejercicios cortos y problemas propuestos durante las clases teóricas. Algunos se realizarán de forma individual y otros en pequeños grupos. Se podrán utilizar las aplicaciones disponibles en el Campus Virtual.
- Peso en la calificación global: hasta 2 puntos.
- Competencias evaluadas: E01, E05, E08, T01, T02, T03, T04, T08, T12.
Módulo 3. Prácticas de laboratorio
- Sistema de evaluación: prueba escrita sobre las actividades realizadas durante las prácticas, en un examen independiente que se programará inmediatamente después de finalizar las sesiones prácticas.
- Peso en la calificación global: hasta 3 puntos, en caso de asistencia a todas las sesiones prácticas.
- Competencias evaluadas: E01, E05, E08, T01, T02, T03.
Se considerará como “No evaluable” al alumnado que se encuentre en cualquiera de las siguientes circunstancias:
1. No haya participado en actividades de evaluación que representen al menos el 15% de la nota final.
2. No realice el examen del módulo 1 ni su recuperación.
3. No realice la totalidad de las prácticas. Dado que, generalmente, solo hay un grupo de prácticas, los casos de inasistencia por causa de fuerza mayor serán valorados individualmente por el profesorado de la asignatura. Las ausencias a esta actividad obligatoria solo se considerarán justificadas en los supuestos previstos por la normativa académica vigente y de acuerdo con el calendario académico oficial.
Bibliografía
Bibliografia básica:
Brown, T. (2010). *Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction* (6th ed.). Wiley-Blackwell.
Reece, R. J. (2004). *Analysis of Genes and Genomes*. Wiley.
Howe, C. (2007). *Gene Cloning and Manipulation* (2nd ed.). Cambridge University Press.
Primrose, S. B., & Twyman, R. M. (2006). *Principles of Gene Manipulation and Genomics* (7th ed.). Wiley-Blackwell.
Lee, B. H. (2015). *Fundamentals of Food Biotechnology* (2nd ed.). Wiley-Blackwell.
Thieman, W. J., & Palladino, M. A. (2010). *Introduction to Biotechnology* (2nd ed.). Pearson.
Bibliografía complementaria:
El-Mansi, E. M. T., Bryce, C. F. A., Demain, A. L., & Allman, A. R. (2011). Fermentation Microbiology and Biotechnology (3rd ed.). CRC Press.
Ratledge, C., & Kristiansen, B. (2006). Basic Biotechnology (3rd ed.). Cambridge University Press.
Garibay, M. G., Quintero Ramírez, R., & López-Munguía, A. (2004). Biotecnología alimentaria. Limusa.
Gutiérrez, G., & Barbosa-Cánovas, G. V. (2003). Food Science and Food Biotechnology. CRC Press.
Heller, K. J. (2006). Genetically Engineered Food: Methods and Detection (2nd ed.). Wiley.
Johnson-Green, P. (2002). *Introduction to Food Biotechnology*. CRC Press.
Castle, D., & Ries, N. (2009). Nutrition and Genomics: Issues of Ethics, Law, Regulation and Communication. Academic Press.
Yaradoddi, J. S., Meti, B. S., Mudgulkar, S. B., & Agsar, D. (Eds.). (2024). Frontiers in Food Biotechnology. Springer.
Montet, D., et al. (Eds.). (2023). Lactic Acid Bacteria as Cell Factories: Synthetic Biology and Metabolic Engineering. Elsevier.
Gutiérrez-López, G. F., et al. (Eds.). (2025). Health-Promoting Food Ingredients during Processing. CRC Press.
Villar-Martínez, A. A., et al. (Eds.). (2025). Advances in Plant Biotechnology: In Vitro Production of Secondary Metabolites. CRC Press.
Singh, R. P., & Heldman, D. R. (2025). Introduction to Food Engineering* (6th ed.). Elsevier.
Revistas científicas recomendadas:
* Food Science and Biotechnology.
https://link.springer.com/journal/volumesAndIssues/10068
* The Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences.
http://www.jmbfs.org/
* Food Biotechnology
http://journalseek.net/cgi-bin/journalseek/journalsearch.cgi?field=issn&query=0890-5436
* Food Biotechnology
http://www.tandfonline.com/loi/lfbt20
* Food Technology and Biotechnology
http://hrcak.srce.hr/ftb
* Journal of Food Biochemistry
http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-JFBC,subjectCd-FO24.html
* Applied Food Biotechnology
http://journals.sbmu.ac.ir/afb/index
Artículos y revisiones recomendadas:
Ma, X., et al. (2018). Genome editing for global food security. *Trends in Biotechnology*, 36(2), 123–127. (https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(17)30223-8)
Malyska, A., et al. (2016). The role of public opinion in shaping trajectories of agricultural biotechnology. *Trends in Biotechnology*, 34(7), 530–534. (https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(16)00067-6)
Fraiture, M. A., et al. (2017). How can we better detect unauthorized GMOs in food and feed chains? *Trends in Biotechnology*, 35(6), 508–517.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779917300380?via%3Dihub).
Sawant, S. S., et al. (2025). Microbial fermentation in food: Impact on functional properties and nutritional enhancement. Fermentation, 11(1), 15.
Park, I., & Mannaa, M. (2025). Fermented foods as functional systems: Microbial communities and metabolites influencing gut health. Foods, 14(13), 2292.
Künili, İ. E., et al. (2025). Bioactive compounds in fermented foods: A systematic review. Frontiers in Nutrition.
Sampsell, K., et al. (2025). Current research in fermented foods: Bridging tradition and science. Advances in Nutrition.
Amore, A., & Philip, S. P. (2023). Artificial intelligence in food biotechnology: trends and perspectives. Frontiers in Industrial Microbiology.
Nature Reviews Bioengineering (2023). The future of food (review article).
Ranjha, M. M. A. N., et al. (2022). Applications of biotechnology in food and agriculture: A mini-review. Proceedings of the National Academy of Sciences India.
Biology of food. Specual issue of Cell journall. Volume 161, Issue 1, 26 March 2015.
Biophysics of Molecular Gastronomy; Food for the Brain; Modeling Human Nutrition Using Human Embryonic Stem Cells; Putting the Balance Back in Diet; Multisensory Flavor Perception; Cultivating Healthy Growth and Nutrition through the Gut Microbiota; Meeting the Global Food Demand of the Future by Engineering Crop Photosynthesis and Yield Potential; Nutrient-Sensing Mechanisms across Evolution; Time for Food: The Intimate Interplay between Nutrition,Metabolism,andthe Circadian Clock; I’m Eating for Two: Parental Dietary Effects on Offspring Metabolism; Promoting Health and Longevity through Diet: From Model Organisms to Humans; The Hunger Genes: Pathways to Obesity; Neural Control of Energy Balance: Translating Circuits to Therapies; Immune Regulation of Metabolic Homeostasis in Health and Disease; A Century of Cholesterol and Coronaries: From Plaques to Genes to Statins.
Software
NCBI- Blast
Portal de búsqueda por similitud de secuencias de DNA o proteínas en bancos de datos
https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
RCSB-Protein DAta Bamk (PDB)
Banco de datos de estructuras 3D de proteínas con su propio visualizador
Swiss Institute of Bioinformatics- EXPASY
Colección de software variado de bioinformática libre y gratuito
Uniprot
Base de datos de proteínas con links muy interesantes
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 1 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 1 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |