POSGRADO

 

 

 

 

 

Programa de Estudios

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

Contaminación del Medio Ambiente, Ecotoxicología y Biodegradación de Contaminantes por Microorganismos

 

Contaminación Ambiental y su Impacto: Toxicología, Ecotoxicología, Biodegradación y Biorremediación de Compuestos Xenobióticos y Recalcitrantes por Microorganismos (Hongos y Bacterias)

MAESTRÍA y DOCTORADO

Chetumal

  

CLAVE

Docente

Curso de verano 2004

      

Dr. Rolf-Michael Wittich

OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA:

  • Conocer el impacto de la contaminación ambiental sobre la calidad ambiental y la salud

  • Conocer las actividades microbianas en general en la biodegradación de compuestos orgánicos

  • Conocer la biotecnología microbiana para el saneamiento del medio ambiente

  • Brindar a los estudiantes las herramientas necesarias del manejo de microorganismos
 
 

 

TEMAS Y SUBTEMAS:

TEMA 1: La Contaminación del Medio Ambiente

    1. Productos contaminantes antropógenos (compuestos orgánicos, pesticidas, metales pesados, etc.)
    2. Fuentes y vías de distribución de los contaminantes, niveles críticos y límites

TEMA 2: El impacto: Toxicología celular y ecotoxicología de contaminantes ambientales

    1. Efectos al nivel molecular (bioquímico) y nivel celular, nivel de los organismos (animales) y nivel de poblaciones: impactos de contaminantes ambientales sobre los seres vivos (humanos) y la salud

TEMA 3: Introducción a la Microbiología Ambiental (como instrumento/metodología para combatir contra la contaminación ambiental)

    1. Principios básicos de la microbiología ambiental
    2. Biodiversidad de los microorganismos
    3. Acoplamiento de biodegradación y crecimiento de microorganismos
    4. Biocatálisis: Anabolismo (biosíntesis) y catabolismo (degradación), metabolismo y co-metabolismo
    5. Regulación del metabolismo microbiano
    6. Selección, evolución y modificación genética

TEMA 4: Biodegradación de Contaminantes por Bacterias , Hongos y Algas

    1. El ciclo global de carbono
    2. Origen y comienzo de la atmósfera y formación de materias primas naturales fósiles
    3. Actividades microbianas en el ciclo de carbono
    4. Estrategias de microorganismos en la biodegradación aeróbia y anaeróbia
    5. Biodegradación de polímeros vegetales: celulosa, lignina, almidón, proteína, graso, ácidos nucléicos
    6. Causas de la persistencia y recalcitrancia de compuestos orgánicos xenobióticos
    7. Biodegradación de hidrocarburos alifáticos y compuestos (poli-) aromáticos
    8. Biodegradación de hidrocarburos alifáticos y aromáticos halógenados, sulfonados y nitratados
    9. Biodegradación de plástico (polímeros artificiales), especialidades

TEMA 5: Tecnología de la Biorremediación

    1. Depuración de aguas residuales
    2. Depuración del aire residual contaminado
    3. Compostaje de desechos sólidos
    4. Saneamiento de suelos contaminados

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE:

El profesor reparte a la clase papeleta presentando a los estudiantes las cuestiones esenciales de cada tópico de las lecturas de teoría. Los estudiantes resumirán las lecturas de la clase pasada y discutirán la temática. Los estudiantes recibirán un articulo en inglés y lo presentarán en manera oral en esta lengua, o en español (sólo estudiantes de maestría y doctorado). Aproximado 50% del curso serán horas prácticas en el laboratorio:

Prácticas de Laboratorio:

  1. Métodos generales del laboratorio para el manejo de microorganismos (seguridad biológica)

  2. Trabajo bajo condiciones estériles

  3. Determinar el crecimiento de bacterias sobre compuestos orgánicos

  4. Enriquecimiento y aislamiento de cultivos bacterianos aeróbicos y anaeróbicos con capacidad de biodegradar compuestos orgánicos recalcitrantes: petróleo, diesel, naftaleno, dodecilsulfato sódico y otros con impacto ambiental

  5. Análisis taxonómico y metabólico (bioquímico) de los cultivos aislados

  6. Experimento piloto sobre la biorremediación de una contaminación artificial por gasóleo/diesel

 

FORMA DE EVALUACION DEL CURSO:

1. Cuatro exámenes parciales, 5% cada uno 20%

2. Reportes de prácticas de laboratorio 20%

3. Presentación oral en español sobre un 10%

artículo en una revista internacional (10 min.)

4. Ensayo escrito final 50%

Para los estudiantes del doctorado, la presentación oral será en inglés. Adicionalmente se debe elaborar una presentación sobre un subtema del curso que se presentará fuera del horario del curso, al público científico de ECOSUR

 

BIBLIOGRAFIA:

Alexander, M. 1999. Biodegradation and Bioremediation. Academic Press, San Diego.

Atlas, R.M., Bartha, R. 1993. Microbial Ecology – Fundamentals and Applications. Benjamin Cummings.

Madigan, M.T., Martinko, J.M, Parker, J. (eds) 2000/2003. Brock: Biology of Microorganisms. Prentice-Hall, New Jersey. Hay una edicíon española (Edición 8).

Moriarty, F. 1999. Ecotoxicology - The Study of Pollutants in Ecosystems. Academic Press, San Diego.

Winkelmann, G. (ed.) 1992. Microbial Degradation of Natural Products. VCH Weinheim, New York.