Microorganismos y enzimas extremofilas

Microorganismos y enzimas
extremófilas en la industria:
Aplicaciones y ventajas

Lic. Victoria Braña

1. RESUMEN
Las comunidades microbianas pueden encontrarse en las más diversas condiciones,
incluyendo ambientes con condiciones extremas de temperatura, presión, salinidad y pH,
altas concentraciones de compuestos tóxicos y baja actividad de agua. Estos
microorganismos, llamados extremófilos,producen biocatalizadores capaces de funcionar
bajo condiciones extremas. Algunos extremófilos incluso están sujetos a múltiples
condiciones de estrés.
En consecuencia, las propiedades únicas de estos biocatalizadores (estabilidad extrema) le
confieren múltiples y novedosas aplicaciones en diversos procesos industriales (industria
papelera, industria alimenticia e industria textil, entre otras).Afortunadamente, el potencial biotecnológico de los extremófilos aumentará con el
aislamiento y caracterización de nuevos microrganismos, mejoras en el cultivo de los
mismos y en la producción de sus biocatalizadores así como también el éxito en la
clonación y la expresión heteróloga de sus genes.

2. INTRODUCCIÓN
La palabra “extremófilo” hace referencia a organismos capaces de sobrevivir y por lotanto
proliferar en ambientes con condiciones fisicoquímicas extremas para la vida humana.
Estos ambientes considerados extremos incluyen aquellos con altas o bajas temperaturas,
pH extremos, altas concentraciones de sal y alta presión. Muchos extremófilos pueden
tolerar otras condiciones extremas como altos niveles de radiación, alta concentración de
compuestos tóxicos y baja actividad de agua(Adam et al, 1995; Niehaus et al, 1999; van
der Burg, 2003; Gomes y Steiner, 2004; Kumar et al, 2011).
Las células eucariotas y los organismos multicelulares son usualmente muy sensibles a
condiciones fisicoquímicas extremas debido a la particular sensibilidad de algunos de sus
componentes celulares cuya integridad se ve alterada en tales condiciones. Por el
contrario los componentes celulares de losmicrorganismos extremófilos están
especialmente adaptados para su funcionamiento en condiciones extremas (van der Burg,
2003; Gomes y Steiner, 2004; Kumar et al, 2011).
Es debido a esto último que los microrganismos extremófilos y en particular sus
biocatalizadores han despertado un gran interés para su aplicación en procesos
industriales bajo condiciones extremas, en las cuales losbiocatalizadores convencionales
(provenientes en su gran mayoría de microrganismos mesófilos) tendrían una estabilidad
mínima o nula.
Por otra parte, los avances en biología molecular e ingeniería proteica permitirán ampliar
aún más el campo de aplicación de estos biocatalizadores.
En este trabajo se introduce a los microrganismos extremófilos, las características de los
diferentes tipos de extremófilos y sediscuten la aplicación de estos organismos y sus
enzimas.

3. Microorganismos y enzimas extremófilos
3.1 Microorganismos extremófilos
El término "extremófilo" fue empleado por primera vez hace casi cuatro décadas para
designar a cualquier organismo capaz de soportar condiciones ambientales usualmente
fatales para la mayoría de las células eucariotas (MacElroy, 1974).
Los microorganismosextremófilos son aquellos capaces de vivir en ambientes extremos
tales como aquellos con alta o baja temperatura, alta salinidad y alta alcalinidad o acidez.
Otros ambientes extremos donde también se han encontrado extremófilos incluyen
aquellos con alta presión atmosférica, alto nivel de radiación, presencia de compuestos
tóxicos como metales y baja actividad de agua. Más aún, muchos microorganismosextremófilos pueden encontrarse en ambientes con una combinación de condiciones
extremas tales como: altas temperaturas y elevada acidez, alta temperatura y alta
alcalinidad o alta presión y baja temperatura (Rothschild, 2001; Madigan y Marrs, 1997;
Madigan y Oren, 1999).
La mayoría de los extremófilos identificados hasta el momento pertenecen al dominio
Archea. No obstante, han sido identificados y...