Tecnología de enzimas

  • La enzima es una sustancia que actúa como catalizador en los organismos vivos, regulando la velocidad con la que se desarrollan las reacciones químicas sin que ella misma se altere en el proceso.
  • Las enzimas naturales se han utilizado desde la antigüedad en la producción de productos alimenticios, como queso, masa fermentada, cerveza, vino y vinagre, y en la fabricación de artículos como cuero, índigo y lino.
  • Todos estos procesos se basaron en la enzima producida por microorganismos en crecimiento espontáneo o en enzimas presentes en preparaciones añadidas como rumen de ternera o fruta de papaya.
  • Se denomina estudio de las enzimas industriales y sus usos. tecnología enzimática.
  • La tecnología de enzimas generalmente involucra la producción, aislamiento, purificación y uso de enzimas (en forma soluble o inmovilizada) para el mayor beneficio de la humanidad.
  • Además, la tecnología del ADN recombinante y la ingeniería de proteínas involucradas en la producción de enzimas más eficientes y útiles también forman parte de la tecnología enzimática.
  • La tecnología enzimática actual, por lo tanto, se refiere principalmente a la aplicación de la alteración de la estructura de una enzima (y por lo tanto de su función) o de la modificación de la actividad catalítica de enzimas aisladas para producir nuevos metabolitos, para permitir nuevas vías (catalizadas) para las reacciones. que se producen o convertir unos determinados compuestos en otros (biotransformación).

Tecnología de enzimas

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Objetivo

Desarrollar productos, procesos y servicios nuevos y más sostenibles para satisfacer las necesidades humanas o mejorar los procesos para producir productos existentes a partir de nuevas materias primas y biomasa.

Importancia de la tecnología enzimática

Las enzimas tienen una amplia gama de aplicaciones. Estos incluyen su uso en la fabricación de alimentos, el procesamiento y almacenamiento de alimentos, los detergentes en polvo, la fabricación de textiles, la industria del cuero, la industria del papel, las aplicaciones médicas y la mejora del medio ambiente y la investigación científica.

Según estimaciones recientes, la gran mayoría de las enzimas producidas industrialmente son útiles en procesos relacionados con alimentos (45 %), detergentes (35 %), textiles (10 %) y cuero (3 %).

  • Los productos de tecnología enzimática serán útiles para aditivos químicos, farmacéuticos, de combustibles, alimentarios o agrícolas.
  • Numerosas propiedades que pueden mejorarse o modificarse mediante ingeniería genética, así como el rendimiento y la cinética de las enzimas, la facilidad del proceso posterior y varios aspectos de seguridad.
  • Las enzimas de microorganismos peligrosos o no aprobados y de tejidos animales o vegetales de crecimiento lento o limitado se pueden clonar en microorganismos seguros de alta producción. En el futuro, las enzimas podrían rediseñarse para adaptarse más adecuadamente a los procesos industriales.
  • Las estrategias que apuntan a la mutagénesis en regiones particulares de una proteína o usan la recombinación para iniciar grandes cambios de secuencia pueden complementar la mutagénesis aleatoria de todo el gen y allanar el camino para objetivos de ingeniería enzimática cada vez más ambiciosos.

Aplicaciones de la tecnología enzimática

  • En tecnología enzimática, un subcampo de la biotecnología, se han desarrollado y se están desarrollando nuevos procesos para fabricar productos a granel de alto valor agregado que utilizan enzimas como biocatalizadores, con el fin de satisfacer necesidades como alimentos (por ejemplo, pan, queso, cerveza, vinagre) , productos químicos finos (por ejemplo, aminoácidos, vitaminas) y productos farmacéuticos.
  • Las enzimas también se utilizan para prestar servicios, como en procesos ambientales y de lavado, o con fines analíticos y de diagnóstico.

Avances en la tecnología de enzimas

  • Se buscan nuevas enzimas en el medio natural y por selección de cepas
  • Las enzimas industriales establecidas se utilizan en la más amplia variedad de formas posibles;
  • Las nuevas enzimas se diseñan y producen mediante ingeniería genética;
  • Se han diseñado y sintetizado nuevos catalizadores orgánicos utilizando el know-how establecido por la enzima; Y
  • Se utilizan sistemas enzimáticos más complejos.

Aplicaciones futuras

  • La explotación de enzimas como electrocatalizadores (biosensores específicos)
  • Enzimas como herramientas analíticas para medir compuestos específicos, para la regeneración de metabolitos específicos
  • Uso de Enyzme en la síntesis de materiales orgánicos a granel y en la producción de fragancias y cosméticos
  • Uso de enzimas en la formación de saborizantes alimentarios y compuestos aromáticos.
  • El uso de enzimas como herramientas para la desintoxicación de residuos de plaguicidas
  • Las enzimas como monitor de los niveles de sustancias químicas tóxicas en los alimentos y el agua

Las aplicaciones biomédicas de la tecnología enzimática incluirán:

  • La síntesis de nuevos compuestos antimicrobianos
  • Terapia de reemplazo enzimático
  • Enzimas en el tratamiento del cáncer.
  • Injertos enzimáticos y aplicaciones dermatológicas
  • Enzimas como activadores de biomoléculas precursoras
  • Tecnología enzimática en la prevención de la caries dental

Referencias

  1. https://www.omicsonline.org/scholarly/enzyme-technology-journals-articles-ppts-list.php
  2. https://www.britannica.com/science/enzyme
  3. https://www.sciencedirect.com/book/9780444641144/advances-in-enzyme-technology
  4. http://www.biologydiscussion.com/enzymes/enzyme-technology/enzyme-technology-application-and-commercial-production-of-enzymes/10185
  5. http://www.biologymad.com/studentswork/12%20-%20etnotes.pdf
  6. https://www.kth.se/dib/enzyme-technology-1.783173
  7. http://www1.lsbu.ac.uk/water/enztech/whither.html
  8. http://www.odofin.com/enzyme%20technology.htm
  9. https://www.thesciencenotes.com/enzyme-technology/
  10. https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527329897_c01.pdf

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