Cauce

Publicación bimestral de la Coordinación de Extensión Universitaria

Boletin Cauce Cauce en línea

Impartición de un curso experimental en tiempos de pandemia

Alejandro Azaola, Felipe Mendoza Pérez, Lino Mayorga Reyes, Marisa Ysunza Breña, Martha Leyte Lugo, Raquel González Vázquez, Soledad Bravo Heredia 
Departamento de Sistemas Biológicos
Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco 

En nuestro modelo educativo, el proceso de enseñanza-aprendizaje se centra en que el alumno (a), por medio de la investigación guiada, se convierta en su propio gestor (a) de conocimientos significativos, es decir, que el o la estudiante adquiera y comprenda los conceptos no por la memorización y sí por su capacidad de elaborar preguntas o hipótesis de problemas reales, que los módulos de la licenciatura identifican como importantes. Si lo hacen a partir de la experimentación, podrán adquirir la habilidad de recrear los conceptos científicos para darles sentido y aplicarlos en su práctica académica y profesional. Así, pensamos que se cumple un principio del proyecto educativo: aprender en sí mismo y posteriormente en su práctica profesional. Es decir, desde su etapa de estudiante, los (as) alumnos (as) serán los artífices de su propia formación (Ysunza, Bravo, Fernández et al., 2019). 
El módulo Obtención de Metabolitos de Interés Industrial para la Salud (OMIIS) es la onceava unidad de enseñanza-aprendizaje (módulo) de la licenciatura de Química Farmaco Biológica. Consta de cuatro unidades teóricas que permiten presentar una solución práctica a un problema eje planteado desde el inicio del módulo: la obtención y caracterización de metabolitos por procesos de fermentación. 

Paradigmas

Las unidades organizadas de manera secuencial permiten a los (as) alumnos (as) ubicar históricamente el uso de los microorganismos y cómo han estado presentes en la evolución de nuestro planeta. También, conocer la manera en que las bacterias, como modelo experimental y teórico, crecen y se reproducen a partir de reconocer sustancias químicas del medio ambiente: la presencia y concentración de sustratos y cómo, cuando ingresan a la célula, se distribuyen por medio de enzimas para generar nuevas células. Este aumento de la población celular será proporcional a la concentración de metabolitos primarios y secundarios necesarios para la salud de la población. 


Además se estudian las estrategias a nivel laboratorio, piloto o industrial para la producción de biomasa y/o los metabolitos y, por último, las estrategias moleculares y genéticas utilizadas por las bacterias para comprender y mejorar los procesos involucrados en la producción de los metabolitos. Durante el estudio secuencial de las unidades, los (as) alumnos (as) serán capaces de identificar, seleccionar y recrear problemas reales que se presentan en la producción de metabolitos mediante el uso de bacterias. Los contenidos de cada unidad de enseñanza aprendizaje (módulo) del programa de estudios son los medios que posibilitan el desarrollo de habilidades más generales de pensamiento, se vuelven el motivo natural para explicar científicamente la naturaleza, plantear problemas, hacer preguntas y formular hipótesis que deben ser resueltas a partir de la teoría y la práctica experimental. Este proceso, con la guía de los (as) profesores (as) para la búsqueda de información, mediante preguntas o hipótesis-experimento-respuesta, desarrolla un pensamiento formal (Ysunza, Bravo, Fernández et al., 2019) y permite, a futuro, una reflexión semejante durante su práctica profesional. Durante el desarrollo del curso se intenta responder una pregunta presente en los contenidos del módulo, y por medio de la información publicada en los últimos cinco años en revistas científicas que muestran el estado del arte de los procesos de fermentación, el (la) alumno (a) deberá conocer las capacidades de los microorganismos para producir moléculas necesarias para la salud de la población humana o animal o ambiental. Durante las 12 semanas del trimestre, los (as) alumnos (as) adquieren distintas habilidades, la búsqueda de información científica en las revistas: Journal of Biotechnology, Applied and Environmental Biotechnology, Applied Biotechnolo-gy, Microbial Biotechnology y Biotechnology Letters. 

La información seleccionada por los (as) alumnos (as), deberá presentarse en formato de seminario al grupo. Cada seminario se comenta y retroalimenta a las siguientes presentaciones, identificando el metabolito y su importancia desde el punto de vista de los (as) autores (as), los distintos tipos de sustratos utilizados, los y microorganismos, las estrategias y las técnicas analíticas planteadas por los autores y, por último, presentar los resultados en los formatos usados; gráficos, tablas. 
Otra habilidad que adquieren los alumnos (as) es la de diseñar y realizar un proyecto de investigación. En grupo de estudio o equipo de trabajo, con un máximo de cinco personas, deben proponer un proyecto experimental que puedan realizar de forma colaborativa en línea y sin salir de casa. Las propuestas tienen como antecedente los seminarios anteriores y para mayor facilidad, el uso de microorganismos que se utilizan en la elaboración de alimentos fermentados tradicionales, como el tepache, yogurt, cerveza, vino, alcohol, y también el uso de microorganismos para mejorar las propiedades organolépticas de alimentos. 
El proyecto debe contemplar desde el diseño de un medio de cultivo con sustratos desarrollados en casa, el aislamiento, cultivo y cuantificación de microorganismos y el uso de ellos para la producción del alimento fermentado hasta su análisis organoléptico. Cada miembro del equipo, en discusión grupal y contemplando la necesidad de las sustancias químicas simples necesarias, pueden sustituirla a partir del análisis de su composición con los componentes que tenga en casa.  

Paradigmas

Así, cuando requieren hidrolizados de proteínas o peptonas, hidrolizan las de la carne con las enzimas que se encuentran en las semillas de papaya y en el corazón de la piña, por lo que son capaces de controlar la reacción a partir de comprender cómo trabajan las enzimas estudiadas en las unidades del módulo. 

Es importante señalar que la discusión diaria es importante para analizar las sugerencias de cada participante de los equipos de trabajo para las adaptaciones experimentales que deben hacer en casa y se muestran en el grupo. Semanalmente se presentan los avances del trabajo experimental y sus controles, así como la adaptación de las técnicas analíticas necesarias. Al final, analizan los resultados y los discuten en función de los objetivos propuestos y su presentación ante todo el grupo. 
Una habilidad más es la comunicación de los hallazagos a una población no especializada. Cada día, después de la sesión en línea, se les pide a los (as) alumnos (as) que cada concepto estudiado lo expliquen a familiares en el momento en que se reúnen en casa. El objetivo es dar a conocer, con un lenguaje sencillo, coloquial y ejemplos cotidianos de su casa, qué hacen y cómo las bacterias participan en todo el medio ambiente que los rodea. Una ganancia de este ejercicio es que sus familiares se interesen en los estudios y los avances de los (as) estudiantes. 

Durante la pandemia, se han formado con esta estrategia mas de cien alumnos, se han realizado exitosos trabajos de investigación experimental donde los (as) estudiantes son capaces de adecuar espacios en sus hogares a las necesidades de sus proyectos; de diseñar instrumentos, técnicas analíticas, material de trabajo y descubrir a las bacterias como productoras de bienes para la salud y, sobre todo, incentivar la colaboración y el interés de sus familias en la educación de ellos (as). Seguramente, esta generación pandémica no olvidará que la ciencia se encuentra más cerca de lo que uno cree. 

Referencias bibliográficas 

Ysunza Breña, M. Bravo Heredia, S. Fernández Ruvalcaba, M. et al. (2019). Hacia la Revitalización del Sistema Modular. Consejo Académico, UAM Xochimilco. 

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