Tecnologia enzimatica

Capitulo 10
CINÉTICA DEL CRECIMIENTO
QUE ES EL CRECIMIENTO MICROBIANO
La microbiología comprende el estudio de una amplia variedad de sistemas vivientes “inferiores” que incluyen virus, bacterias, algas, hongos simples como las levaduras y mohos así como los hongos superiores altamente diferenciados más grandes como las “setas”. En este capítulo se considerara la cinética del crecimiento delos organismos procarióticos unicelulares, en particular las bacterias.
En un medio de apoyo para el crecimiento adecuado los microorganismos unicelulares aumentan de tamaño y por último se dividen en dos por un proceso de fisión binaria o gemación. De hecho una célula microbiana no viable se define como aquella que incubada en medio de apoyo para el crecimiento por un periodo suficientementelargo es incapaz de aumentar su tamaño o de multiplicarse. Es importante entender que una célula que aparentemente no crece aun puede ser viable pero el medio es incapaz de apoyar el crecimiento debido a la disminución de un nutriente esencial, la presencia o producción de materiales tóxicos o un cambio en el medio físico, como la disminución de oxigeno, pH o temperatura. A menudo, las células puedenvivir en este estado sin crecimiento, particularmente como esporas o quistes, por periodos largos.
Las células microbianas requieren un alto grado de adaptabilidad para responder a cambios tanto en el medio físico como en el químico. A diferencia de las formas de vidas diferenciadas, multicelulares, los organismos unicelulares responden a cambios en el medio al exhibir un conjunto diferente deactividades metabólicas. Así, un microbio facultativo inducirá las enzimas necesarias para el metabolismo oxidativo (respiratorio), cuando el oxigeno sea suministrado a un medio anaerobio. Los organismos unicelulares son capaces de existir en una variedad de estados fisiológicos y pueden cambiar rápidamente de un estado a otro.
El crecimiento se puede considerar como el aumento ordenado de todoslos constituyentes químicos de un organismo, lo cual, para los organismos unicelulares, conduce a un aumento en el número de individuos en la población.
La mayoría de las enzimas microbianas usadas comercialmente son extracelulares, esto es, se producen en el interior de las células y luego se excretan o difunden en el medio de cultivo, del cual pueden ser operados. Esto reduce el problema quese presenta a menudo con plantas y, algunas veces, con tejidos animales, de tener que romper las células individuales.
Obviamente, la selección de los organismos productores es la clave de los resultados satisfactorios de un proceso de enzimas microbianas. Es necesario tener en cuenta las siguientes características:
* Se requiere un organismo productor estable.
* Se requiere unorganismo que no presente demasiados problemas de salud y otros relacionados.
* Se requiere un organismo que no demande atención en sus necesidades de crecimiento, de modo que represente bajos costos de producción.
* La productividad enzimática debe ser alta.
* El organismo no debe producir toxinas o antibióticos.
* La clarificación del medio de cultivo debe estar libre dedificultades mayores.
De todas estas características, las más importantes son la estabilidad de la cepa y alta productividad enzimática.
9.6 MECANISMO DE BIOSINTESIS DE ENZIMAS
Una vez que se ha encontrado un organismo adecuado, es esencial asegurar que mantiene la síntesis de enzima y que, de preferencia, en realidad la aumenta. Asi, esto lleva a cnsiderar los factores que pueden afectar la síntesis dela enzima. Estos se pueden agrupar en dos categorías:
1) Sistemas inducibles.
2) Mecanismos de represión.
9.6.1 Enzimas inducibles
Pocas enzimas son realmente constitutivas, es decir, producidas en todas las condiciones todo el tiempo. Las enzimas que pueden considerarse en esta categoría son las del metabolismo respiratorio central. Las síntesis de otras enzimas esta típicamente...