Microbiología industrial

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Microbiología industrial o biotecnología microbiana es el ámbito de la microbiología orientado a la producción de elementos de interés industrial mediante procesos en los cuales intervenga, en algún paso, un microorganismo. Por ejemplo, la producción de: alimentos (fermentación del vino, pan o cerveza) y suplementos (como los cultivos de algas, vitaminas o aminoácidos);[1] [2] biopolímeros, como el xantano, alginato, celulosa, ácido hialurónico, polihidroxialcanatos;[3] biorremediación de entornos contaminados[4] o tratamiento de desechos;[5] así como la producción de principios activos de interés en medicina, como la insulina y hormona del crecimiento o de sustancias implicadas en el diagnóstico, como las Taq polimerasas empleadas en PCR cuantitativa.[6] [7]

No obstante, durante el siglo XX su aplicación se diversificó con el ánimo de generar un gran número de compuestos químicos complejos de forma más sencilla y barata que mediante síntesis orgánica; este hecho se debe a la enorme versatilidad metabólica de los microorganismos que, frecuentemente, son capaces de producir los compuestos deseados o sus precursores. Por ejemplo, la microbiología industrial ha sido clave en la producción de penicilinas, ya naturales, como la penicilina G (esto es, producidas de forma totalmente microbiológica), ya semisintéticas, como la meticilina, que requieren la purificación de un intermediario que luego ha de modificarse química o enzimáticamente. Finalmente, la tecnología del ADN recombinante ha permitido, con un enfoque de ingeniería genética, diversificar aún más la disciplina, llegando a producirse proteínas humanas mediante microorganismos transformados con genes humanos.[8]

Microorganismos industriales[editar]

La mayoría de los microorganismos no tienen uso industrial pero de los microorganismos que se aíslan de la naturaleza se seleccionan aquellos que fabrican uno o más productos de interés específicos, si bien los microorganismos que se utilizan en la industria han sido aislados de la naturaleza por métodos tradicionales, estos son modificados mucho antes de ingresar a la industria. Estas modificaciones se pueden llevar a cabo genéticamente ya sea por mutaciones o por recombinaciones y tienen por objeto obtener una especialización metabólica elevada para aumentar el rendimiento en metabolitos particulares. De hecho las vías metabólicas menores se reprimen o se eliminan.

Los microorganismos industriales pueden presentar propiedades pobres de desarrollo, perdida de capacidad de esporulación y propiedades celulares y bioquímicas alteradas. Aunque estas cepas pueden desarrollarse muy bien en las condiciones altamente especializadas del fermentador industrial, pueden presentar un crecimiento pobre en los ambientes naturales muy competitivos. Aunque la fuente de todas las cepas industriales es el ambiente natural, a medida que los procesos industriales se han ido perfeccionando a través de los años, diversas cepas industriales se han ido depositando en colecciones de cultivo en distintos países. Cuando se patenta un nuevo proceso industrial se debe dejar una cepa capaz de llevar a cabo ese proceso en una colección de cultivos reconocida.

Hay varias colecciones de cultivos que sirven como almacén de cultivos microbianos. Si bien estas colecciones de cultivos pueden servir como una fuente accesible de cultivos, la mayor parte de las empresas industriales se rehúsan a depositar en las colecciones de cultivo sus mejores cepas.


Referencias[editar]

  1. Tannock GW (editor). (2005). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-01-1. 
  2. Ljungh A, Wadstrom T (editors) (2009). Lactobacillus Molecular Biology: From Genomics to Probiotics. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-41-7. 
  3. Rehm BHA (editor). (2008). Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors: Applications and Perspectives. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3. 
  4. Diaz E (editor). (2008). Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology (1st ed. edición). Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-17-2. 
  5. Watanabe K and Kasai Y (2008). «Emerging Technologies to Analyze Natural Attenuation and Bioremediation». Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-17-2. 
  6. Mackay IM (editor). (2007). Real-Time PCR in Microbiology: From Diagnosis to Characterization. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-18-9. 
  7. Sails AD (2009). «Applications in Clinical Microbiology». Real-Time PCR: Current Technology and Applications. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-39-4. 
  8. Crueger, Wulf; Crueger, Anneliese (1989). A texbook of industrial microbiology (2 edición). Sunderland: Sinauer Associates. ISBN 10: 0878931317.