La biotecnología sostenible y la valorización de residuos agroindustriales se han convertido en pilares fundamentales para enfrentar los desafíos ambientales y económicos del siglo XXI. La agroindustria genera anualmente más de 1.3 mil millones de toneladas de residuos a nivel global (FAO, 2022), lo que equivale a llenar el Estadio Azteca 1,656,051 veces. Esta cifra, lejos de ser solo un problema ambiental, presenta una oportunidad industrial sin precedentes. A través de tecnologías innovadoras como la fermentación en estado sólido (FES) y la modificación genética de microorganismos, estos desechos pueden ser tranformados en productos de alto valor comercial, tales como enzimas, proteínas, antibióticos y aditivos alimentarios, entre otros.
La fermentación en estado sólido, un proceso que proyecta convertirse en una industria valorada en $11.9 mil millones de dólares para 2027, permite utilizar residuos agroindustriales de bajo costo como sustratos, con un consumo mínimo de agua, lo que lo hace significativamente más sostenible que la fermentación sumergida tradicional. Además, la combinación de la FES con la ingeniería genética de microorganismos está revolucionando la producción industrial, haciéndola más eficiente y económicamente viable.

Módulo 1: Introducción a la Biotecnología Circular (Dr. Chávez /Dr. García, 3 hrs.)
• 1.1. Biotecnología y sostenibilidad: Aprovechamiento de residuos como recursos.
• 1.2. Economía circular en la agroindustria: Perspectiva comercial.
• 1.3. Evaluación de fuentes de residuos agroindustriales: Composición y potencial biotecnológico.

Módulo 2: Caracterización y Procesamiento de Residuos Agroindustriales (Dr. García, 3 hrs.)
• 2.1. Composición química de residuos agroindustriales: Carbohidratos, proteínas, lípidos y minerales.
• 2.2. Procesos previos al uso: Pretratamientos físicos, químicos y enzimáticos.
• 2.3. Tecnologías emergentes para la valorización de residuos

• Módulo 3: Diseño de Medios de Cultivo Microbianos a partir de Residuos (Dr. Chávez / Dr. García, 3 hrs.)
• 3.1. Requerimientos nutricionales microbianos: Carbono, nitrógeno, vitaminas y minerales.
• 3.2. Conversión de residuos en medios de cultivo: Enfoque práctico.
• 3.3. Optimización de formulaciones para fermentación en estado sólido.

Módulo 4: Ingeniería Genética de Microorganismos (Dra. Armenta 9 hrs.)
• 4.1. Técnicas avanzadas de edición genética: CRISPR-Cas, recombinación homóloga, ZFNs, Mutagénesis dirigida.
• 4.2. Producción de Enzimas recombinantes: Clonación y expresión de genes que codifican enzimas en sistemas heterólogos para la degradación eficiente de residuos agroindustriales.
• 4.3. Ingeniería de vías metabólicas para la optimización de compuestos de interés a partir de residuos agroindustriales: Ingenierías de cepas productoras.
• 4.4. Ingeniería de consorcios microbianos: Diseño de comunidades microbianas sintéticas para la descomposición y bioconversión eficiente de residuos agroindustriales.
• 4.5 Casos de éxito

Módulo 5: Tecnología de Fermentación en Estado Sólido (FES) (Dr. Chávez, 6 hrs.)
• 5.1. Conceptos y tipos de fermentación en estado sólido.
• 5.2. Parámetros críticos en FES: Humedad, temperatura, pH, contenido nutricional del sustrato.
• 5.3. Biorreactores para FES a escala industrial.

Módulo 6: Producción de Biomoléculas de Alto Valor (Dr. Rojas, 9 hrs.)
• 6.1. Proteínas recombinantes y nativas: Aplicaciones industriales.
• 6.2 Enzimas
• 6.3. Producción de antibióticos y metabolitos secundarios: Aplicaciones industriales.
• 6.4. Producción de aditivos alimentarios y probióticos: Aplicaciones industriales.
• 6.5. Producto farmacéuticos
• 6.6 Otros productos

Módulo 7: Escalado y Comercialización de Procesos Biotecnológicos (Dr. Chávez / Dr. García, 6 hrs.)
• 7.1. Estrategias para el escalado industrial: Factores técnicos y económicos.
• 7.2. Regulación y normativas en bioprocesos.
• 7.3. Análisis de mercado para productos biotecnológicos derivados de Fermentación en estado sólido.

Módulo 8: Casos de Éxito y Nuevas Tendencias (Dr. Moreno, 9 hrs.)
• 8.1. Empresas líderes en valorización de residuos agroindustriales.
• 8.2. Innovaciones en el uso de residuos para producción biotecnológica.
• 8.3. Futuro de la biotecnología basada en FES y residuos agroindustriales.


Módulo 9: Reto-taller de innovación. Propuesta de Proyecto de Start-Up / spin-off por parte de los alumnos del curso.
Profesores participantes en el módulo 9: Dra. Armenta, Dr. Moreno, Dr. Rojas, Dr. García, Dr. Chávez, 12 hrs.

Al finalizar este curso, los alumnos estarán preparados para aplicar su conocimiento en una propuesta de proyecto de emprendimiento biotecnológico real. La propuesta se enfoca en que los estudiantes desarrollen una Start-up / spin-off innovadora basada en la valorización de residuos agroindustriales para la producción de biomoléculas de alto valor (proteínas, enzimas, antibióticos, aditivos alimentarios, entre otras) combinando tecnologías de fermentación en estado sólido (FES) con ingeniería genética.

Objetivo del Proyecto de Start-Up / spin-off para los Alumnos del Curso.
El objetivo es que los estudiantes, en equipos interdisciplinarios, desarrollen un proyecto que transforme una idea biotecnológica en un emprendimiento con potencial; utilizando residuos agroindustriales como recurso clave. La propuesta deberá estar enfocada en un producto comercializable, con impacto ambiental positivo y rentabilidad económica.

Temas a Desarrollar en el reto-taller de innovación:

Identificación de Oportunidades de Mercado
• Análisis de residuos agroindustriales locales disponibles.
• Investigación de demandas industriales en sectores como la alimentación, farmacéutica o cosmética, donde las biomoléculas tienen aplicaciones.
Evaluación de tendencias del mercado en bioproductos sostenibles.

Propuesta Tecnológica y Diseño del Proceso
• Selección de los residuos agroindustriales a valorizar.
• Diseño del proceso de fermentación en estado sólido (FES) para la producción eficiente de biomoléculas.
• Propuesta de microorganismos a utilizar y posible modificación genética para optimización del proceso.

Prototipado y Validación
• Propuesta para el desarrollo de un prototipo a pequeña escala del proceso productivo en laboratorio.
• Validación técnica de la viabilidad del proyecto, incluyendo la calidad del producto final.

Evaluación de la Viabilidad Económica
• Estimación de costos de producción, materias primas y equipamiento.
• Propuesta de un modelo de negocio (Canvas).

Impacto Sostenible y Social
• Evaluación del impacto ambiental de la Start-up / spin-off en la reducción de residuos.
• Estimación del beneficio social en términos de creación de empleos y mejoras a la cadena de valor local.

Plan de Comercialización y Estrategia de Escalabilidad
• Identificación de clientes potenciales y canales de distribución.

Aspectos Legales y Regulatorios
• Revisión de las normativas y permisos necesarios para la producción y comercialización de bioproductos.

1. Arora, J., Ramawat, K. G., & Mérillon, J. M. (2023). Disposal of agricultural waste and its effects on the environment, production of useful metabolites and energy: Potential and challenges. In Agricultural waste: Environmental impact, useful metabolites and energy production (pp. 3-20). Singapore: Springer Nature Singapore.

2. Bautista-Hernández, I., Chavez-Gonzalez, M. L., Sánchez, A. S., Ramírez Guzmán, K. N., León, C. T., Zárate, P. A., ... & Verma, D. K. (2023). Solid-state fermentation as strategy for food waste transformation. In Food Waste Conversion (pp. 147-160). New York, NY: Springer US.

3. Bulgari, D., Gobbi, E., Cortesi, P., & Peron, G. (2024). Bioconversion of Food and Green Waste into Valuable Compounds Using Solid-State Fermentation in Nonsterile Conditions. Plants, 13(24), 3494.

4. Chilakamarry, C. R., Sakinah, A. M., Zularisam, A. W., Sirohi, R., Khilji, I. A., Ahmad, N., & Pandey, A. (2022). Advances in solid-state fermentation for bioconversion of agricultural wastes to value-added products: Opportunities and challenges. Bioresource technology, 343, 126065.

5. Junior, A. A., Nunes, A., & Maraschin, M. Transforming agro-industrial waste into high-value industrial products: a systematic review.

6. Khaswal, A., Mishra, S. K., Chaturvedi, N., Saini, S., Pletschke, B., & Kuhad, R. C. (2024). Microbial enzyme production: Unlocking the potential of agricultural and food waste through solid-state fermentation. Bioresource Technology Reports, 101880.

7. Oiza, N., Moral-Vico, J., Sánchez, A., Oviedo, E. R., & Gea, T. (2022). Solid-state fermentation from organic wastes: A new generation of bioproducts. Processes, 10(12), 2675.

8. Perea-Moreno, A. J., & Muñoz-Rodríguez, D. (2025). Agro-industrial Wastes Valorisation to Energy and Value-Added Products for Environmental Sustainability. In Biomass Valorization: A Sustainable Approach towards Carbon Neutrality and Circular Economy (pp. 1-25). Singapore: Springer Nature Singapore.

9. Perwez, M., & Al Asheh, S. (2025). Valorization of agro-industrial waste through solid-state fermentation: Mini review. Biotechnology Reports, 45, e00873.

10. Rossi, D., Lermen, F. H., & Echeveste, M. E. (2025). Circular product development strategies for sustainable production and consumption based on waste valorization. Management of Environmental Quality: An International Journal, 36(2), 470-490.

11. Sánchez, A. (2024). A Perspective of Solid-State Fermentation As Emergent Technology for Organic Waste Management in the Framework of Circular Bioeconomy. ACS Sustainable Resource Management, 1(8), 1630-1638.

12. Yadav, V. K., Sharma, A. K., Gacem, A., Pandit, J., Wany, A., Kumar, A., ... & Choudhary, N. (2025). Emerging Trends in the Valorization of Agricultural Waste and Their Utilization in Agricultural, Pharmaceuticals, and Environmental Cleanup. Waste and Biomass Valorization, 1-55.

1. Relevancia y Actualidad: El curso aborda un tema muy actual y relevante, especialmente en el contexto de la sostenibilidad y la economía circular. La valorización de residuos agroindustriales y la producción biotecnológica de bioproductos son áreas de gran interés tanto en la academia como en la industria.
2. Enfoque Comercial: El curso está diseñado con un enfoque comercial, lo que lo hace atractivo para estudiantes que buscan aplicar sus conocimientos en la industria. Esto puede aumentar la empleabilidad de los graduados y fomentar la colaboración entre la academia y el sector privado.
3. Interdisciplinariedad: La combinación de biotecnología, ingeniería genética, microbiología y procesos industriales proporciona una formación integral y multidisciplinaria. Esto es crucial para abordar los desafíos complejos de la valorización de residuos y la producción de bioproductos.
4. Optimización de Procesos: Incluir la optimización de las etapas de upstream y downstream del bioproceso es fundamental para asegurar la viabilidad comercial de las tecnologías desarrolladas. Esto también prepara a los estudiantes para enfrentar desafíos prácticos en la implementación de estos procesos a escala industrial.
5. Estudios de Caso y Aplicaciones Industriales: La inclusión de estudios de caso y aplicaciones industriales proporciona a los estudiantes ejemplos concretos de cómo se aplican estas tecnologías en el mundo real. Esto puede ayudar a contextualizar el aprendizaje y demostrar el impacto potencial de estas tecnologías.
6. Aspectos Éticos y Regulatorios: Abordar las consideraciones éticas y regulatorias es esencial para asegurar que los estudiantes comprendan las implicaciones más amplias de su trabajo y estén preparados para cumplir con las normativas vigentes.
7. Duración y Estructura: Con una duración total de 60 horas, el curso es lo suficientemente accesible para cubrir los temas en profundidad. La estructura modular permite una progresión lógica y coherente a través de los temas.
8. Referencias Científicas Actualizadas: El uso de referencias científicas recientes y de revistas indizadas asegura que el contenido del curso esté basado en la investigación más actual y relevante, proporcionando una base sólida de conocimientos.
9. Oportunidad de postular proyectos a incubadoras o convocatorias.