Microbiologia Industrial
Páginas: 12 (2776 palabras)
Publicado: 28 de septiembre de 2012
gia industrialMICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
Microbiología industrial o biotecnología microbiana es el ámbito de la microbiología orientado a la producción de elementos de interés industrial mediante procesos en los cuales intervenga, en algún paso, un microorganismo. Por ejemplo, la producción de: alimentos (fermentación del vino, pan o cerveza) y suplementos dietéticos (como los cultivos dealgas, vitaminas o aminoácidos);1 2 biopolímeros, como el xantano, alginato, celulosa, ácido hialurónico, polihidroxialcanatos;3 biorremediación de entornos contaminados4 o tratamiento de desechos;5 así como la producción de principios activos de interés en medicina, como la insulina y hormona del crecimiento o de sustancias implicadas en el diagnóstico, como las Taq polimerasas empleadas en PCRcuantitativa.6 7
La microbiología industrial es tan antigua como la manipulación de alimentos fermentados como el vino, pan o yogur. No obstante, durante el siglo XX su aplicación se diversificó con el ánimo de generar un gran número de compuestos químicos complejos de forma más sencilla y barata que mediante síntesis orgánica; este hecho se debe a la enorme versatilidad metabólica de losmicroorganismos que, frecuentemente, son capaces de producir los compuestos deseados o sus precursores. Por ejemplo, la microbiología industrial ha sido clave en la producción de penicilinas, ya naturales, como la penicilina G (esto es, producidas de forma totalmente microbiológica), ya semisintéticas, como la meticilina, que requieren la purificación de un intermediario que luego ha de modificarsequímica o enzimáticamente. Finalmente, la tecnología del ADN recombinante ha permitido, con un enfoque de ingeniería genética, diversificar aún más la disciplina, llegando a producirse proteínas humanas mediante microorganismos transformados con genes humanos.
1.- Introducción.
A la hora de desarrollar un proceso industrial destinado a la producción de un metabolito secundario o de una enzima deorigen microbiano, hay que considerar varios aspectos: (1º) el aislamiento del microorganismos de interés, la detección de los metabolitos secundarios deseados y la conservación del microorganismo aislado para la producción industrial estable, (2º) el diseño del proceso de fermentación, y (3º) la mejora de las cepas aisladas para incrementar el rendimiento.
Todos los organismos producenmetabolitos primarios (aquellos que intervienen en las rutas centrales del metabolismo y que son esenciales para la supervivencia y, en general, idénticos en todo tipo de organismos) y secundarios. Estos últimos son específicos de cada tipo de organismo y están involucrados en el establecimiento de las relaciones ecológicas del organismo productor.
2.- Aislamiento y manipulación de cultivos deinterés.
2.1.- Aislamiento de cultivos
El primer paso en el proceso industrial es el aislamiento de un microorganismo que produzca un metabolito secundario con interés industrial. La tarea de aislamiento de microorganismos hay que plantearla considerando las características del producto y del proceso que se va a realizar y las características ecológicas de la muestra que se toma. Lo primero nosindicará dónde tomar las muestras y lo segundo cómo diseñar los medios de aislamiento para los microorganismos presentes en dichas muestras.
El estudio ecológico de las características del microorganismo de interés permitirá hacer una búsqueda sistemática en los diferentes nichos de un ecosistema, lo que proporcionará un gran número de microorganismos de salida para el proceso de detección.Un esquema de estudio ecológico previo a la toma de muestras comprendería los siguientes pasos: (1º) lista de grupos de microorganismos que van a ser aislados (los medios y técnicas de cultivo son diferentes para bacterias y hongos, por ejemplo); (2º) descripción del ecosistema o hábitat en el que se van a tomar las muestras, (3º) agrupación de las muestras según el material de origen (suelo y...
Microbiología industrial o biotecnología microbiana es el ámbito de la microbiología orientado a la producción de elementos de interés industrial mediante procesos en los cuales intervenga, en algún paso, un microorganismo. Por ejemplo, la producción de: alimentos (fermentación del vino, pan o cerveza) y suplementos dietéticos (como los cultivos dealgas, vitaminas o aminoácidos);1 2 biopolímeros, como el xantano, alginato, celulosa, ácido hialurónico, polihidroxialcanatos;3 biorremediación de entornos contaminados4 o tratamiento de desechos;5 así como la producción de principios activos de interés en medicina, como la insulina y hormona del crecimiento o de sustancias implicadas en el diagnóstico, como las Taq polimerasas empleadas en PCRcuantitativa.6 7
La microbiología industrial es tan antigua como la manipulación de alimentos fermentados como el vino, pan o yogur. No obstante, durante el siglo XX su aplicación se diversificó con el ánimo de generar un gran número de compuestos químicos complejos de forma más sencilla y barata que mediante síntesis orgánica; este hecho se debe a la enorme versatilidad metabólica de losmicroorganismos que, frecuentemente, son capaces de producir los compuestos deseados o sus precursores. Por ejemplo, la microbiología industrial ha sido clave en la producción de penicilinas, ya naturales, como la penicilina G (esto es, producidas de forma totalmente microbiológica), ya semisintéticas, como la meticilina, que requieren la purificación de un intermediario que luego ha de modificarsequímica o enzimáticamente. Finalmente, la tecnología del ADN recombinante ha permitido, con un enfoque de ingeniería genética, diversificar aún más la disciplina, llegando a producirse proteínas humanas mediante microorganismos transformados con genes humanos.
1.- Introducción.
A la hora de desarrollar un proceso industrial destinado a la producción de un metabolito secundario o de una enzima deorigen microbiano, hay que considerar varios aspectos: (1º) el aislamiento del microorganismos de interés, la detección de los metabolitos secundarios deseados y la conservación del microorganismo aislado para la producción industrial estable, (2º) el diseño del proceso de fermentación, y (3º) la mejora de las cepas aisladas para incrementar el rendimiento.
Todos los organismos producenmetabolitos primarios (aquellos que intervienen en las rutas centrales del metabolismo y que son esenciales para la supervivencia y, en general, idénticos en todo tipo de organismos) y secundarios. Estos últimos son específicos de cada tipo de organismo y están involucrados en el establecimiento de las relaciones ecológicas del organismo productor.
2.- Aislamiento y manipulación de cultivos deinterés.
2.1.- Aislamiento de cultivos
El primer paso en el proceso industrial es el aislamiento de un microorganismo que produzca un metabolito secundario con interés industrial. La tarea de aislamiento de microorganismos hay que plantearla considerando las características del producto y del proceso que se va a realizar y las características ecológicas de la muestra que se toma. Lo primero nosindicará dónde tomar las muestras y lo segundo cómo diseñar los medios de aislamiento para los microorganismos presentes en dichas muestras.
El estudio ecológico de las características del microorganismo de interés permitirá hacer una búsqueda sistemática en los diferentes nichos de un ecosistema, lo que proporcionará un gran número de microorganismos de salida para el proceso de detección.Un esquema de estudio ecológico previo a la toma de muestras comprendería los siguientes pasos: (1º) lista de grupos de microorganismos que van a ser aislados (los medios y técnicas de cultivo son diferentes para bacterias y hongos, por ejemplo); (2º) descripción del ecosistema o hábitat en el que se van a tomar las muestras, (3º) agrupación de las muestras según el material de origen (suelo y...
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