Produccion de enzimas

INTRODUCCION

La producción de enzimas para uso industrial tuvo sus orígenes en Dinamarca y Japón, a finales del siglo XIX, cuando se produjeron las primeras preparaciones de renina a partir del estómago de terneros y de amilasa de origen fúngico. Las enzimas son productos de las células, se pueden obtener de tres fuentes, tanto de origen animal, vegetal, como microbiano (levaduras, hongos ybacterias); la elección de una u otra fuente depende de varios factores como son la estabilidad, especificidad de sustrato, temperatura, pH optimo, coste, inocuidad, abundancia.
Las plantas han sido fuente tradicional de ciertas enzimas. A partir del látex producido por la papaya, algunas proteasas aisladas desde la higuera y la piña. La cebada malteada también ha sido importante de enzimasvegetales.
En cuanto a las enzimas de origen animal se han obtenido pocas, por ejemplo: lipasas, pancreáticas y tripsina, debido principalmente a la disponibilidad limitada del material adecuado y a la posibilidad de reemplazarlas por enzimas similares derivadas de microorganismos. Debido a que las aplicaciones industriales de las enzimas requieren que estas sean producidas a gran escala y bajo costo,el empleo de algunas enzimas de origen vegetal y animal han ido decayendo a favor de las enzimas de origen microbiano.

1. ENZIMAS

2.1. Concepto:
Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posible.
Una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible pero que transcurre a una velocidadmuy baja, sea cinéticamente favorable, es decir, que transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de enzimas. En estas reacciones las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustrato, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadaspor enzimas se las denomina como reacciones enzimáticas.

La actividad de las enzimas pueden ser afectados por otras moléculas, los inhibidores enzimáticos son moléculas que disminuyen o impiden la actividad de las enzimas, mientras que los activadores son moléculas que incrementan dicha actividad
Se deben tener en cuenta una serie de consideraciones a la hora de seleccionar las enzimasadecuadas para un proceso determinado:
* Especificidad
* Consideraciones del pH
* Consideraciones térmicas
* Activadores e inhibidores
* Métodos de análisis
* Disponibilidad
* Soportes técnicos
* Costos

2.2. Estructuras y mecanismos:
Las enzimas son generalmente proteínas globulares que pueden presentar tamaños muy variables, desde 62 aminoácidos como en el casodel monómero de la 4-oxalocrotonato tautomerasa, hasta los 2.500 presentes en la sintasa de ácidos grasos.
Las actividades de las enzimas vienen determinadas por su estructura tridimensional, la cual viene a su vez determinada por la secuencia de aminoácidos. Sin embargo, aunque la estructura determina la función, predecir una nueva actividad enzimática basándose únicamente en la estructura deuna proteína es muy difícil, y un problema aún no resuelto.
Casi todas las enzimas son mucho más grandes que los sustratos sobre los que actúan, y solo una pequeña parte de la enzima (alrededor de 3 a 4 aminoácidos) está directamente involucrada en la catálisis. La región que contiene estos residuos encargados de catalizar la reacción es denominada centro activo. Las enzimas también puedencontener sitios con la capacidad de unir cofactores, necesarios a veces en el proceso de catálisis, o de unir pequeñas moléculas, como los sustratos o productos (directos o indirectos) de la reacción catalizada. Estas uniones de la enzima con sus propios sustratos o productos pueden incrementar o disminuir la actividad enzimática, dando lugar así a una regulación por retroalimentación positiva o...