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Productos de la microbiología Industrial Bioconversión Sustrato Células Producto (bioconversión de esteroides) Levadura Productos de las Células Enzimas (Glucosa Isomerasa) Alcohol Antibióticos (Penicilina) Aditivos Alimenticios (aminoácidos) Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de Bioquímica Universidad de Zaragoza Productos Químicos (ácido cítrico) Proteínas de interés industrial Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular. Universidad de Zaragoza Enzimas Microbianas y sus aplicaciones Enzima Fuente Aplicación industrial Industria Amilasa Hongos Pan Panadera Bacterias Revestimientos amiláceos Papelera Hongos Fabricación de jarabe y glucosa Alimentaria Bacterias Almidonado en frío de la ropa Almidón Hongos Ayuda digestiva Farmacéutica Bacterias Eliminación de revestimientos Textil Bacterias Eliminación de manchas; detergentes Lavandería Hongos Pan Panadera Bacterias Eliminación de manchas Limpieza en seco Bacterias Ablandador de la carne Cárnica Bacterias Limpieza de las heridas Medicina Bacterias Eliminación de revestimientos Textil Bacterias Detergente doméstico Lavandería Invertasa Levadura Relleno de caramelos Confitería Glucosa Oxidasa Hongos Eliminación de glucosa y oxígeno, papeles para pruebas de la diabetes Alimentaria Farmacéutica Glucosa Isomerasa Bacterias Jarabe de cereales rico en glucosa Bebidas refrescantes Pectinasa Hongos Prensado, clarificación del vino Zumos de frutas Renina Hongos Coagulación de la leche Quesera Celulasa Bacterias Suavizante y abrillantador de tejidos; detergente Lavandería Lipasa Hongos Degradar la grasa Lechería, lavandería Lactasa Hongos Degradar la lactosa a glucosa y galactosa Lechería, alimentos DNA polimerasa Bacterias; Archea Replicación del DNA por PCR Investigación biológica y forense. Proteasa Proteasas y Amilasas • Uso en detergentes: proteasas, amilasas, lipasas, reductasas, etc. • Detergentes: medios alcalófilos pH 9-10 • Bacillus licheniformis • Amilasas y Gucoamilasas en industria alimentaria: Jarabe de cereales rico en fructosa. – Reacción de clarificación: a-amilasa (alimdón acortado) – Sacarificación: glucoamilasa (genera glucosa) – Isomerización: glucosa isomerasa (glucosa en fructosa) Enzimas Microbianas y sus aplicaciones Enzima Fuente Aplicación industrial Industria Amilasa Hongos Pan Panadera Bacterias Revestimientos amiláceos Papelera Hongos Fabricación de jarabe y glucosa Alimentaria Bacterias Almidonado en frío de la ropa Almidón Hongos Ayuda digestiva Farmacéutica Bacterias Eliminación de revestimientos Textil Bacterias Eliminación de manchas; detergentes Lavandería Hongos Pan Panadera Bacterias Eliminación de manchas Limpieza en seco Bacterias Ablandador de la carne Cárnica Bacterias Limpieza de las heridas Medicina Bacterias Eliminación de revestimientos Textil Bacterias Detergente doméstico Lavandería Invertasa Levadura Relleno de caramelos Confitería Glucosa Oxidasa Hongos Eliminación de glucosa y oxígeno, papeles para pruebas de la diabetes Alimentaria Farmacéutica Glucosa Isomerasa Bacterias Jarabe de cereales rico en glucosa Bebidas refrescantes Pectinasa Hongos Prensado, clarificación del vino Zumos de frutas Renina Hongos Coagulación de la leche Quesera Celulasa Bacterias Suavizante y abrillantador de tejidos; detergente Lavandería Lipasa Hongos Degradar la grasa Lechería, lavandería Lactasa Hongos Degradar la lactosa a glucosa y galactosa Lechería, alimentos DNA polimerasa Bacterias; Archea Replicación del DNA por PCR Investigación biológica y forense. Proteasa Pululanasa Efecto de la temperatura sobre la velocidad de crecimiento y las consecuencias moleculares para las células Relación de la temperatura y velocidad de crecimiento Microorganismos termófilos e hipertermófilos Microorganismos del mar de hielo antártico Núcleo de agua de mar permanentemente congelada. La coloración densa es debida a microorganismos Microfotografía de contraste d fases de microorganismos fototróficos de la muestra anterior. (Diatomeas o algas verdes) Alga de la nieve Chlamydomonas nivales Crecimiento de una cianobacteria termófila en un arroyo caliente en el parque nacional de Yellowstone Microorganismos Acidófilos y Alcalófilos Microorganismos y actividad del agua Microorganismos y actividad del agua Microorganismos y Actividad del Agua • Halófilos: crecen en altas concentraciones de sal – Discretos: 1-6% NaCl – Moderados: 6-15 % NaCl – Extremos: 15-30% NaCl • Osmófilos: crecen en altas concentraciones de azucar • Xerófilos: crecen en ambientes muy secos. BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS La inmovilización es el proceso por el que las enzimas y las células pueden transformarse en catalizadores heterogéneos El biocatalizador se confina a una región determinada a través de la cual se pasa la solución del substrato, que sale como un producto, libre de catalizador. Homogeneo: uso único BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS La inmovilización es el proceso por el que las enzimas y las células pueden transformarse en catalizadores heterogéneos El biocatalizador se confina a una región determinada a través de la cual se pasa la solución del substrato, que sale como un producto, libre de catalizador. Operación continua Reutilización Heterogéneo: uso continuado COMPONTETES DE LOS BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS Enzimas Durante la inmovilización debe mantenerse la estructura evitándose el impedimento estérico del sitio activo Células muertas Células vivas Necesidad de mantener su estructura organizada MÉTODOS DE INMOVILIZACIÓN Atrapamiento Membranas Adhesión Geles Unión Covalente Adsorción X 1.- Láminas 2.- Fibras cóncavas o huecas 3.- Encapsulación H H 1.- No específica 2.- Intercambio iónico 3.- Hidrofóbico 4.- Pseudoafinidad 5.- Afinidad + O Colorant e Lectina - CH2OH Ab O Ag OH OH OH Enzimas inmovilizadas Estrategias para la unión covalente de un enzima a un soporte ACTIVACIÓN x x Lavado x Lavado x Lavado x Enzima Conjugado Inmovilizado Soporte x Soporte ACOPLAMIENTO Enzima REACTORES Tanque en agitación REACTORES Tanque de alimentación y agitación continua (CSTR) REACTORES REACTORES Lecho compacto REACTORES REACTORES Láminas REACTORES REACTORES Lecho Fluido REACTORES Tanque en agitación Lecho compacto Tanque de alimentación y agitación continua (CSTR) Láminas Lecho Fluido REACTORES
