Balance De Fermentacion

Revista Mexicana de Ingeniería Química
Universidad Autónoma Metropolitana - Iztapalapa
amidiq@xanum.uam.mc

ISSN (Versión impresa): 1665-2738
MÉXICO

2005
O. Soto Cruz / J. Páez Lerma
BALANCES EN PROCESOS DE FERMENTACIÓN: ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Y
DE FLUJOS METABÓLICOS
Revista Mexicana de Ingeniería Química, año/vol. 4, número 001
Universidad Autónoma Metropolitana - IztapalapaDistrito Federal, México
pp. 59-74

Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Universidad Autónoma del Estado de México

REVISTA MEXICANA DE INGENIERIA QUIMICA Vol. 4 (2005) 59-74

AMIDIQ

BALANCES EN PROCESOS DE FERMENTACION: ANALISIS DE CONSISTENCIA Y
DE FLUJOS METABOLICOS
FERMENTATION PROCESS BALANCES: CONSISTENCY AND METABOLIC FLUX
ANALYSIS
O.Soto-Cruz * y J. Páez-Lerma
Departamento de Ingenierías Químicas y Bioquímica, Instituto Tecnológico de Durango Blvd. Felipe Pescador 1830
Ote. Col. Nueva Vizcaya, 34080, Durango, Dgo. México
Recibido 22 Junio 2004; Aceptado 14 Marzo 2005

Resumen
Los balances estequiométricos en procesos de fermentación son esenciales para su entendimiento y/o aplicación. El
cálculo de flujos metabólicosresulta fundamental en estudios cuantitativos de fisiología celular. Una poderosa
herramienta para la determinación de los flujos en la red de reacciones bioquímicas es el análisis de flujos
metabólicos, en el cual los flujos intracelulares son calculados usando un modelo estequiométrico que describe la
bioquímica del microorganismo. El análisis de flujos metabólicos es particularmente útil enconexión con estudios de
producción de metabolitos, donde el objetivo es dirigir tanto carbono como sea posible desde un sustrato hacia un
producto metabólico, además de permitir el cálculo de flujos extracelulares no medidos y rendimientos teóricos
máximos, identificación de vías metabólicas alternas y puntos ramificados de control metabólico En este trabajo se
presenta una revisión de lasmetodologías de análisis de consistencia y análisis de flujos metabólicos y su aplicación
a sistemas de fermentación.
Palabras clave: balances elementales, metabolismo, modelo estequiométrico.
Abstract
Stoichiometric balances in fermentation processes are esential for their understanding and/or application. The
calculation of metabolic flows is fundamental in quantitative studies of cellularphysiology. Metabolic flux analysis
is a powerful tool for the determination of the flows in the network of biochemical reactions. Intracellular fluxes are
calculated using a stoichiometric model that describes the biochemistry of the microorganism. Metabolic flux
analysis is particularly useful in connection with studies of metabolite production, where the objective is to direct as
much carbon as itis possible from a substrate towards a metabolic product, besides to allow the calculation of nonmeasured extracellular fluxes and maximum theoretical yields, identification of alternating metabolic pathways and
branched nodes of metabolic control. This work presents a revision of methodologies of consistency and metabolic
flux analysis and their application to fermentation systems.
Keywords:elemental balances, metabolism, stoichiometric model.

1. Introducción
Los procesos de fermentación, son
caracterizados por el crecimiento de una
población de microorganismos, que degradan
un sustrato, formando algún(os) producto(s)
de fermentación, por lo que los balances del
proceso son esenciales para su entendimiento
y/o aplicación. El cálculo de flujos
metabólicos es una herramientade la
ingeniería metabólica y una determinación
fundamental en estudios cuantitativos de
fisiología celular, ya que permite organizar el

conocimiento
metabólico
de
un
microorganismo en una red de reacciones
bioquímicas y provee una medida del grado
de ajuste entre varias vías metabólicas
(Varma y Palsson, 1994; Stephanopoulos y
col., 1998; Nielsen, 2001). El grado de ajuste
entre...