microbiologia industrial y biocatalisis-bioreactores

Desarrollo parte A- MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL Y BIOCATALISIS
1- Hay dos tipos de metabolitos microbianos: primarios y secundarios. Un metabolito primario es el que se forma durante la fase exponencial de crecimiento, mientras que un metabolito secundario es el que se forma casi al final de la fase exponencial de crecimiento
La producción de penicilina por el hongo Penicillium chrysogenum, es unejemplo de metabolito secundario, en la figura siguiente se puede observar que la penicilina no se produce hasta que el crecimiento ha entrado en la fase media:

2- Como se menciono anteriormente los metabolitos secundarios son los que se producen durante la fase estacionaria, ósea se producen cuando la velocidad de crecimiento es baja, no tienen pues una función esencial en el crecimientoantibióticos, toxinas, alcaloides, pigmentos, algunas de sus características son:
• No son esenciales para el crecimiento y la reproducción
• Su formación depende fundamentalmente de las condiciones de cultivo, sobre todo de la composición del medio
• A menudo, se producen como un grupo de estructuras muy relacionadas
• Se puede incrementar enormemente la sobreproducción de los metabolitossecundarios, mientras que los metabolitos primarios, asociados al metabolismo primario, habitualmente no pueden reproducirse en la misma medida
• La producción puede perderse fácilmente por mutación espontánea
• Cada uno de estos productos es producido por un grupo muy reducido de organismos
Los metabolitos primarios son moléculas de bajo peso molecular que intervienen, bien como productos finaleso intermediarios, en las distintas rutas anabólicas y catabólicas aminoácidos, vitaminas, nucleótidos, alcoholes, ácidos orgánicos
• Son necesarios para el crecimiento del microorganismo que los produce.
• Se producen como productos únicos
• Son producidos por todos los microorganismos (son universales).
• La producción no puede perderse fácilmente por mutación espontánea

Por lo anteriorse puede decir que el metabolito que puede reproducirse más fácilmente es el metabolito primario.
En la figura que sigue, se puede apreciar la relación de la vía metabólica primaria para la síntesis de aminoácidos aromáticos y la formación de una variedad de antibióticos de metabolitos secundarios que contienen anillos aromáticos; es un esquema compuesto de los procesos que ocurren en diversosmicroorganismos. Ningún microorganismo produce todos estos metabolitos secundarios y en todos los casos existen muchos pasos individuales entre el aminoácido y el antibiótico

3- Los dispositivos que se usan para garantizar la correcta aireación en una fermentación a gran escala serán:
• Dispositivo de aireación: difusor
• Dispositivo giratorio de agitación, impulsor
Un difusor es undispositivo, a menudo una serie de agujeros en un anillo metálico o placa, a través de los cuales se introduce en el fermentador aire filtrado estéril a alta presión. El aire entra en el fermentador en forma de diminutas burbujas desde las que el oxigeno pasa al medio liquido por difusión.
En los fermentadores industriales la agitación de la mezcla de fermentación con un impulsor es esencial. Con laagitación se consiguen dos cosas: la mezcla del microorganismo en el medio de cultivo, garantizándose así el acceso uniforme de las células microbianas a los nutrientes.
A continuación puede observarse el esquema de un fermentador que muestra la construcción y los dispositivos que se utilizan para la aireación y el proceso de control:

4-Los principales parámetros que se controlan en unafermentación industrial y reajustes y modificaciones que tienen que hacerse un control computarizado se describe a continuación:
Cualquier fermentación microbiana debe monitorearse para garantizar que el proceso transcurra de forma correcta, pero es especialmente importante que los fermentadores industriales se controlen cuidadosamente debido al elevado costo de la operación. En la mayoría de los...