• Document: Introducción a los Bioprocesos
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Introducción a la Biotecnología 2011 IIB-UNSAM Introducción a los Bioprocesos Gastón Ortiz gas.ortiz@gmail.com Introducción a los Bioprocesos  Una breve historia  Desde 5000 AC las civilizaciones egipcias y más tarde las chinas comienzan a producir alimentos y bebidas fermentadas.  Sin embargo, pasan casi 7000 años para descubrir el origen microbiano de la fermentación (1856).  Otros 50 en utilizar las bacterias para producir compuestos químicos industriales (1900).  70 años más para obtener el primer organismo transgénico (1972).  Y 5 años más para la obtención de la primera proteína humana expresada en bacteria. (somatostatina 1977) Introducción a los Bioprocesos  ¿Que es un bioproceso?  Es todo proceso industrial que involucra la manipulación de organismos vivos o sus componentes celulares para proveer bienes o servicios  Bienes: (antibióticos, hormonas, fermentos, vacunas, ácidos orgánicos, amino ácidos, biocombustibles, biomasa, etc.)  Servicios (biorremediación, biolixiviación, tratamiento de efluentes) Introducción a los Bioprocesos De acuerdo a su definición tenemos: Bioprocesos y biotransformaciones. Son los procesos mediante los cuales determinados SUSTRATOS BIOPROCESO (nutrientes) son transformados por acción biológica (microorganismos, células, tejidos) en BIOMASA y diversos PRODUCTOS Biocatalizador Glucosa + amonio + sales + oxígeno BIOMASA + PRODUCTOS + calor Moléculas sencillas Moléculas complejas Fuentes de carbono y energía, fuente de Antibióticos, drogas, vacunas, efluente Nitrógeno y sales tratado, vitaminas, ácidos orgánicos, aminoácidos, proteínas, hormonas, Son los procesos en los que sustratos naturales o sintéticos BIOTRANSFORMACIÓN son MODIFICADOS por medio de una Actividad Enzimática Enzimas, células inmovilizadas Sustrato + agua Sustrato modificado Moléculas complejas Moléculas sencillas Almidón Glucosa Fructosa Un bioproceso se caracteriza entonces por:  Uso de un catalizador biológico: Enzima, microorganismos, células vegetales, células animales, células insecto, hongos filamentosos, algas, plantas y animales  Uso de un Biorreactor: La reacción ocurre en forma controlada Artificial  Generación de un Producto o Servicio Upstream Process Downstream Process Introducción a los Bioprocesos Aspectos básicos de un proceso Biotecnológico Upstream Processing Process Downstream Processing  Elección del  Elección del reactor.  Recuperación del microorganismo.  Elección del sistema de producto por medio de  Preparación de medio operación: Bacth; Alimentado; operaciones unitarias (Formulación). Sistema Continuo; etc. (físicas/químicas)  Esterilización.  Estequeometría y cinética.  Acondicionamiento y  Preparación del inoculo.  Instrumentación y control. estabilización del producto  Formulación del producto El microorganismo productor  Tenemos varias posibilidades  Partir del microorganismo productor wild type  Microorganismos modificados genéticamente para tal fin.  Recurrir a sistemas de expresión heteróloga Microorganismos productores wild type  Ventajas  Generalmente suele ser el mejor productor. (seleccionado por la naturaleza)  La manipulación genética es mínima o nula, esto nos ahora tiempo y dinero.  Posibles desventajas  Puede que no cumpla con las normas GRAS (Generally recognized as safe)  Su utilización pueden presentar dificultades al momento del escalado y etapas danwstream. Ej hongos filamentosos. Algunos microorganismos productores wild type Ac. orgánicos Alcoholes Algunos microorganismos productores wild type Antibióticos Enzimas Sistemas de expresión heteróloga  Son ut

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