Transcript Productos de la microbiología Industrial Bioconversión Sustrato Células Producto (bioconversión de esteroides) Levadura Productos de las Células Enzimas (Glucosa Isomerasa) Alcohol Antibióticos (Penicilina) Aditivos Alimenticios (aminoácidos) Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de Bioquímica Universidad de Zaragoza Productos Químicos (ácido cítrico)

Productos de la microbiología
Industrial Bioconversión
Sustrato
Células
Producto
(bioconversión
de esteroides)
Levadura
Productos de las Células
Enzimas
(Glucosa
Isomerasa)
Alcohol
Antibióticos
(Penicilina)
Aditivos
Alimenticios
(aminoácidos)
Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de Bioquímica Universidad de Zaragoza
Productos
Químicos
(ácido cítrico)
Proteínas de interés industrial
Departamento de Bioquímica y Biología
Molecular y Celular.
Universidad de Zaragoza
Enzimas Microbianas y sus aplicaciones
Enzima
Fuente
Aplicación industrial
Industria
Amilasa
Hongos
Pan
Panadera
Bacterias
Revestimientos amiláceos
Papelera
Hongos
Fabricación de jarabe y glucosa
Alimentaria
Bacterias
Almidonado en frío de la ropa
Almidón
Hongos
Ayuda digestiva
Farmacéutica
Bacterias
Eliminación de revestimientos
Textil
Bacterias
Eliminación de manchas; detergentes
Lavandería
Hongos
Pan
Panadera
Bacterias
Eliminación de manchas
Limpieza en seco
Bacterias
Ablandador de la carne
Cárnica
Bacterias
Limpieza de las heridas
Medicina
Bacterias
Eliminación de revestimientos
Textil
Bacterias
Detergente doméstico
Lavandería
Invertasa
Levadura
Relleno de caramelos
Confitería
Glucosa Oxidasa
Hongos
Eliminación de glucosa y oxígeno,
papeles para pruebas de la diabetes
Alimentaria
Farmacéutica
Glucosa Isomerasa
Bacterias
Jarabe de cereales rico en glucosa
Bebidas refrescantes
Pectinasa
Hongos
Prensado, clarificación del vino
Zumos de frutas
Renina
Hongos
Coagulación de la leche
Quesera
Celulasa
Bacterias
Suavizante y abrillantador de tejidos; detergente
Lavandería
Lipasa
Hongos
Degradar la grasa
Lechería, lavandería
Lactasa
Hongos
Degradar la lactosa a glucosa y galactosa
Lechería, alimentos
DNA polimerasa
Bacterias; Archea
Replicación del DNA por PCR
Investigación biológica y forense.
Proteasa
Proteasas y Amilasas
• Uso en detergentes: proteasas, amilasas, lipasas,
reductasas, etc.
• Detergentes: medios alcalófilos pH 9-10
• Bacillus licheniformis
• Amilasas y Gucoamilasas en industria alimentaria:
Jarabe de cereales rico en fructosa.
– Reacción de clarificación: a-amilasa (alimdón acortado)
– Sacarificación: glucoamilasa (genera glucosa)
– Isomerización: glucosa isomerasa (glucosa en fructosa)
Enzimas Microbianas y sus aplicaciones
Enzima
Fuente
Aplicación industrial
Industria
Amilasa
Hongos
Pan
Panadera
Bacterias
Revestimientos amiláceos
Papelera
Hongos
Fabricación de jarabe y glucosa
Alimentaria
Bacterias
Almidonado en frío de la ropa
Almidón
Hongos
Ayuda digestiva
Farmacéutica
Bacterias
Eliminación de revestimientos
Textil
Bacterias
Eliminación de manchas; detergentes
Lavandería
Hongos
Pan
Panadera
Bacterias
Eliminación de manchas
Limpieza en seco
Bacterias
Ablandador de la carne
Cárnica
Bacterias
Limpieza de las heridas
Medicina
Bacterias
Eliminación de revestimientos
Textil
Bacterias
Detergente doméstico
Lavandería
Invertasa
Levadura
Relleno de caramelos
Confitería
Glucosa Oxidasa
Hongos
Eliminación de glucosa y oxígeno,
papeles para pruebas de la diabetes
Alimentaria
Farmacéutica
Glucosa Isomerasa
Bacterias
Jarabe de cereales rico en glucosa
Bebidas refrescantes
Pectinasa
Hongos
Prensado, clarificación del vino
Zumos de frutas
Renina
Hongos
Coagulación de la leche
Quesera
Celulasa
Bacterias
Suavizante y abrillantador de tejidos; detergente
Lavandería
Lipasa
Hongos
Degradar la grasa
Lechería, lavandería
Lactasa
Hongos
Degradar la lactosa a glucosa y galactosa
Lechería, alimentos
DNA polimerasa
Bacterias; Archea
Replicación del DNA por PCR
Investigación biológica y forense.
Proteasa
Pululanasa
Efecto de la temperatura sobre la velocidad
de crecimiento y las consecuencias
moleculares para las células
Relación de la temperatura y
velocidad de crecimiento
Microorganismos termófilos e hipertermófilos
Microorganismos del mar de hielo antártico
Núcleo de agua de mar
permanentemente congelada.
La coloración densa es debida a
microorganismos
Microfotografía de contraste d fases de
microorganismos fototróficos de la
muestra anterior.
(Diatomeas o algas verdes)
Alga de la
nieve
Chlamydomonas nivales
Crecimiento de una cianobacteria termófila
en un arroyo caliente en el parque nacional de
Yellowstone
Microorganismos
Acidófilos y
Alcalófilos
Microorganismos y actividad del agua
Microorganismos y actividad del agua
Microorganismos y Actividad del
Agua
• Halófilos: crecen en altas concentraciones de sal
– Discretos: 1-6% NaCl
– Moderados: 6-15 % NaCl
– Extremos: 15-30% NaCl
• Osmófilos: crecen en altas concentraciones de
azucar
• Xerófilos: crecen en ambientes muy secos.
BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS
La inmovilización es el proceso por el que las enzimas y las
células pueden transformarse en catalizadores heterogéneos
El biocatalizador se confina a una región determinada a
través de la cual se pasa la solución del substrato, que sale
como un producto, libre de catalizador.
Homogeneo: uso único
BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS
La inmovilización es el
proceso por el que las
enzimas y las células
pueden transformarse
en catalizadores
heterogéneos
El biocatalizador se
confina a una región
determinada a través
de la cual se pasa la
solución del substrato,
que sale como un
producto, libre de
catalizador.

Operación continua

Reutilización
Heterogéneo: uso continuado
COMPONTETES
DE LOS
BIOCATALIZADORES
INMOVILIZADOS
Enzimas
Durante la inmovilización
debe mantenerse la
estructura evitándose el
impedimento estérico del
sitio activo
Células muertas
Células vivas
Necesidad de mantener
su estructura
organizada
MÉTODOS DE
INMOVILIZACIÓN
Atrapamiento
Membranas
Adhesión
Geles
Unión
Covalente
Adsorción
X
1.- Láminas
2.- Fibras cóncavas o huecas
3.- Encapsulación
H
H
1.- No específica
2.- Intercambio iónico
3.- Hidrofóbico
4.- Pseudoafinidad
5.- Afinidad
+
O
Colorant e
Lectina
-
CH2OH
Ab
O
Ag
OH
OH
OH
Enzimas inmovilizadas
Estrategias para la unión covalente
de un enzima a un soporte
ACTIVACIÓN
x
x
Lavado
x
Lavado
x
Lavado
x
Enzima
Conjugado
Inmovilizado
Soporte
x
Soporte
ACOPLAMIENTO
Enzima
REACTORES
Tanque en agitación
REACTORES
Tanque de alimentación y agitación
continua (CSTR)
REACTORES
REACTORES
Lecho
compacto
REACTORES
REACTORES
Láminas
REACTORES
REACTORES
Lecho
Fluido
REACTORES
Tanque en agitación
Lecho
compacto
Tanque de alimentación y agitación
continua (CSTR)
Láminas
Lecho
Fluido
REACTORES