Bioconversion

BIOCONVERSION Y SUS VENTAJAS

La bioconversion es el proceso por el cual se produce la transformación de un compuesto químico en otro mediante el uso de un sistema biológico, que puede ser un organismo completo, o una enzima o sistema enzimático.

Si la conversión química de la sustancia se lleva a cabo con la ayuda de una enzima libre o inmovilizada, se emplea el termino biocatalisis.

Porsu parte, si se lleva a cabo con la ayuda de una célula completa (usualmente) conteniendo la enzima necesaria, se habla de biotransformacion . Debido a que esta clase de procesos biotecnológicos, son una alternativa limpia y económica para la obtención de productos químicos, se han catapultado al interior del sector químico especializado, donde el
escenario de trabajo y las características desus productos exigen optimas condiciones de operación.

En la ultima década, las biotransformaciones han recibido un interés creciente y actualmente, se han constituido en una de las áreas mas promisorias de investigación científica, debido a su posible aplicación en la obtención de materias primas y productos útiles en diferentes procesos industriales y en sectores tan trascendentes como elfarmacéutico, el químico, el de los alimentos y el agrícola; de ahí que en el mundo se destinen altas inversiones para su desarrollo .

En general, un proceso industrial puede realizarse por síntesis química o por bioconversión. Los microorganismos tienen la capacidad de modificar químicamente una amplia variedad de compuestos orgánicos de una forma muy específica. Un compuesto orgánico es modificadoen una o varias reacciones sencillas que forman parte de procesos biológicos. Estos cambios son denominados transformaciones microbianas o bioconversiones. Estos procesos catalizados por enzimas en la industria son cada día más numerosos, ya que presentan ventajas frente a los catalizadores no biológicos.

Ventajas de la biotranformación:
• Especificidad de sustrato: una enzima catalizauna única etapa específica de reacción.
• Regioespecificidad: afecta sólo a una posición específica de la molécula.
• Estereoespecificidad: sólo es transformado o sólo se produce un enantiómero.
• Condiciones de reacción: estas reacciones se realizan en condiciones suaves y poco agresivas.

Métodos de biotransformación

En la bioconversión microbiana de compuestos orgánicos sepueden emplear los siguientes sistemas:
• Cultivos en crecimiento: Los microorganismos se hacen crecer de manera exponencial para obtener la máxima cantidad de biomasa antes de añadir el sustrato.
• Células inmovilizadas: Tienen la ventaja de que el proceso puede llevarse a cabo en continuo y las células pueden ser reutilizadas. Se facilita la recuperación del meta bolito de interés.• Células en reposo: Con la utilización de este tipo de cultivo se elimina la inhibición del crecimiento por sustrato. Se pueden utilizar elevadas cantidades de células. Esto aumenta la productividad. Facilita la recuperación del producto.
• Enzimas: Se utilizan para evitar reacciones indeseadas, degradación de productos o cuando la membrana celular constituye un obstáculo. Permiten incrementarla velocidad de reacción.

Biocatalizador:

La gran variedad enzimática que ofrecen los microorganismos es un punto fundamental a la hora de escoger su uso en la industria. Son muchas las reacciones químicas de interés industrial que pueden ser catalizadas por microorganismos.

Existen una serie de características que comparten todos los microorganismos y que suponen ciertas ventajas parasu uso en la industria. La más importante, es el pequeño tamaño de la célula microbiana y por tanto la alta relación de superficie-volumen. Otro punto a favor de los microorganismos es que los ambientes capaces de albergar vida microbiana son muy variados. Se han encontrado especies que viven a temperaturas comprendidas entre el punto de congelación del agua y el punto de ebullición, en agua...