TECNOLOGIA ENZIMATICA

TECNOLOGIA ENZIMATICA I.

INTRODUCCIÒN

La aplicación ión de enzimas en la indust industria ria alimen alimenta taria ria es, sin duda, duda, una de las áreas de mayor impacto de la biotecnología a este sector. Hoy en día la tecnología enzimática ocupa ocupa un lugar lugar prepo preponde ndera ra mente mente dent dentrro de la biot biotec ecnol nolog ogía ía y espe especí cífc fcam amen ente te dentr dentro o del del sect sector or alimentario. Alrededor de un 65 % de las enzimas ue se producen indust industria rialme lmente nte están están de una u otra otra maner manera a relacio elaciona nadas das con la industria alimentaria, aunue es con!eniente se"alar ue solo las proteasas alcalinas empleadas en detergentes ocupan #5% del total de esta distribución, el $% restante corresponde a aplicaciones en las áreas &armac'uticas y analítica. (esde un en&oue )istórico podemos retrocedes )asta $**+, cuando ayen y ersoz obser!aron ue un precipitado al alco)ol de e-tracto de malta podía, una !ez re disuelto, trans&ormar almidón en azcar. /ás tarde, en $*0*, 1u)ne adopto el t'rmino 2enzima3, del griego 2en la le!adura3 y 4* a"os despu's umner cristalizo la ureasa, una de las primeras e!idencias de la l a naturaleza proteica de las enzimas. (entro de este periodo destacan los trabaos de 7isc)er sobre la complementaridad complementaridad entre enzima y sustrato 8$*9: y de ;íctor Henri y Leonor /ic)aelis 8$9unitz unitz y ?ort)r ?ort)rop op confr confrmar maron on la natura naturalez leza a prote proteica ica de las enzima enzimas, s, crista cristaliz lizand ando o las prote proteasa asass del sistem sistema a dige digest sti! i!o o 8a&o 8a&ort rtun unad adam amen ente te sin sin reue eueri rimi mien ento to de co&a co&act ctor ores es o metales, lo ue )ubiese retardado an más el desarrollo. =ste lento a!ance de la enzimología contrasta con lo sucedido a partir de $95. =n la actualidad e-isten más de # enzimas per&e er&ecctame tament nte e cara aracter cteriz iza adas das, se cono conocce la secuen cuenci cia a de aminoácidos de decenas de ellas y se sabe ue una bacteria como =. coli coli e-is e-iste ten n más más de + + prot proteí eína nas, s, la mayo mayorr part parte e son son enzi enzima mass responsables de su &uncionamiento integral, todas ellas separables anal analít ítica icame ment nte e y cono conoci cida dass desd desde e un punt punto o de !ist !ista a uím uímic ico, o, fsicouímico y cin'tico. II .

OBJETIVOS •

@onocer el tema de tecnología enzimática en la biotecnología

II I .

MARCO TE TEORICO PRINCIPIOS DE ENZIMOLOGÌA INDUSTRIAL

Las enzimas son catalizadores de alta selecti!idad. =s debido a esto ue en la actualidad el uso de enzimas a escala industrial es una realidad y se considera ue en los pró-imos a"os el nmero de procesos biocatalíticos se incrementará de manera acelerada. Auí se presenta un panorama general del uso de las enzimas en procesos industriales y se discuten algunos &actores ue )an permit permitido ido el posicio posiciona namie miento nto de estos estos biocat biocatali alizad zador ores es en sectores estrat'gicos como el de los alimentos y bebidas o el de la uímica fna. e menc mencio iona na adem además ás la rele! ele!an anci cia a econ económ ómic ica a ue ue en los los ltimos a"os )a desarrollado desarrollado el sector de los biocatalizadores y en u' sectores industriales )a impactado. Algunos procesos enzi enzimá máti tico coss e-ito -itoso soss son son disc discut utid idos os y se pres presen enta tan n las las perspecti!as de la biocatálisis para los pró-imos pró-imos a"os. ENZIMAS:

Las enzimas son proteínas especializadas capaces de acelerar la !eloc !elocid idad ad de una una reacc eacció ión n uím uímic ica, a, prom promo! o!ie iend ndo o así así la tran trans& s&or orma maci ción ón de di&e di&errente entess mol' mol'cu cula lass en prod produc ucto toss específcos. La alta especifcidad con la ue se lle!an a cabo dic)as trans& trans&or ormac macion iones es,, el !olume !olumen n reducido de desec)os ue gener generan an dic)os dic)os proce procesos sos y las condic condicion iones es poco poco agresi agresi!a !ass en las ue se operan, )an permitido ue ue esto estoss bioc biocat atal aliz izad ador ores es se pos posicio icione nen n como como elem lementos ntos prep prepon onde dera rant ntes es en di!e di!ers rsos os sectores sectores industriales. =n e&ecto, se considera ue en auellos sectores industriales en donde está in!olucrada al menos una reacción uímica, e-ist e-iste e la posibi posibilida lidad d de integr integrar ar una enzima enzima al proce proceso so de trans&ormación. ?o obst obstan ante te ue ue las las enzi enzima mass se )an )an util utiliza izado do desd desde e )ace )ace !arios siglos en industrias tales como la cer!ecera, láctea, de panifcación o peletera, no es sino )asta fnales del siglo B y

principios del  ue se establece su naturaleza o mecanismo de acción. (e )ec)o, aun cuando la compa"ía CD)m 8Alemania: utilizó por primera !ez en $9$4 la enzima tripsina en la industria de detergentes, la naturaleza proteica de las enzimas &ue probada )asta $9#6 por umner. /ás an, se considera ue su producción por &ermentación a gran escala la inició &ormalmente la compa"ía ?o!o Bndustri 8actualmente ?o!ozymes: en la primera parte de los a"os sesenta, al producir una glucoamilasa til en la trans&ormación de almidón en glucosa. =s indiscutible el inter's ue )a despertado durante las ltimas d'cadas el uso de estos e-uisitos catalizadores en di&erentes procesos industriales. =n gran medida, gracias a los grandes a!ances ue )a tenido la biotecnología en áreas como la microbiología industrial, la biología molecular, la ingeniería de proteínas y la ingeniería enzimática. =stas t'cnicas )an centrado su atención en la producción efciente de biocatalizadores ue al mismo tiempo ue conser!en su alta uimio