Parte de las Redes Temáticas de Investigación

Biodiversidad: Una fuente de biocatalizadores

Biodiversidad: Una fuente de biocatalizadores
0 4 Diciembre, 2014

Se estima que en el planeta coexisten alrededor de 8.7±1.3 millones de especies de las cuales cerca de 2.2±0.18 millones son marinos. Esta gran diversidad de especies puede dar lugar a una fuente de nuevos biocatalizadores con actividades similares a las ya identificadas o incluso a nuevas moléculas con actividades que aun no han sido descritas.

Los biocatalizadores son una parte importante de la industria, su utilización en la producción de quesos, cerveza y vino así como en la manufactura de lino y piel data de hace miles de años. Desde el siglo pasado estas enzimas comenzaron a utilizarse en las industrias médica, alimenticia, textil, de aceites, grasas, jabones y detergentes, de la celulosa y el papel, entre otras  y en la actualidad su uso en la producción de medicinas y alimentos es común, tal es el caso de productos lácteos que se pueden encontrar en cualquier tienda de autoservicio.

Como se mencionó la diversidad del planeta es una fuente de biocatalizadores;  en el caso de las especies terrestres la principal fuente de estas moléculas son microorganismos (levaduras y bacterias), plantas y algunos animales. Por ejemplo, las proteasas que son uno de los grupos más importantes de enzimas industriales, se obtienen principalmente de cepas de bacterias de  Bacillus.; aunque también se pueden extraer de hongos y su importancia radica en que pueden ser usadas en la industria alimenticia y farmacéutica. Las lipasas son otro tipo de biocatalizadores que tiene aplicaciones en la industria del aceite, la producción de farmacéuticos, agroquímicos y componentes aromáticos y la principal fuente de estas moléculas son microorganismos (i.e. hongos y bacterias).

En relación a los organismos marinos, estos se encuentran en ambientes variados a los cuales arrojan los productos de su metabolismo: el análisis de agua de mar ha demostrado la presencia de ácidos orgánicos, esteroles, carotenoides, carbohidratos y muchos otros compuestos químicos únicos de este ecosistema, incluidas macromoléculas con gran diversidad de propiedades y efectos sobre otros organismos, las cuales pueden tener aplicaciones en la biotecnología.

En el campo de la biocatálisis, los ecosistemas extremos son una fuente de organismos llamados extremófilos. Por ejemplo, las chimeneas hidrotermales con temperaturas superiores a los 100°C, las aguas del ártico con temperaturas de varios grados bajo cero y en donde la presión aumenta con la profundidad, o los ambientes hipersalinos  o con pH ácidos o alcalinos son un buen ejemplo de ecosistemas extremos. El descubrimiento de este tipo de organismos ha sido de gran interés para la obtención de nuevos biocatalizadores y su aplicación en procesos biotecnológicos y de interés industrial.

Para obtener mayor información sobre este fascinante tema, consultar la siguiente bibliografía:

  1. Adams, M. W. W., & Kelly, R. M. (1995). Enzymes from microorganisms in extreme environments. Chemical and Engineering News, 32-42.
  2. Agusti, S., Paola, M., Mm-a, M. P., Benavent, E., Agusti, S., Satta, M. P., & Mura, M. P. (1998). Dissolved esterase activity as a tracer of phytoplankton lysis: Evidence of high phytoplankton lysis rates in the northwestern Mediterranean. Limnology and Oceanography, 43(8), 1836-1849.
  3. Appeltans, W., Ahyong, S. T., Anderson, G., Angel, M. V., Artois, T., Bailly, N., Bamber, R., et al. (2012). The magnitude of global marine species diversity. Current Biology, 22(23), 2189-2202.
  4. Der Marderosian, A. and L. Liberti. 1988. Natural Product Medicine: A Scientific Guide to Foods, Drugs, Cosmetics. Philadelphia: George F. Stickley Co.
  5. Jaeger, K. E., & Eggert, T. (2002). Lipases for biotechnology. Current Opinion in Biotechnology.
  6. Mora, C., Tittensor, D. P., Adl, S., Simpson, A. G. B., & Worm, B. (2011). How many species are there on earth and in the ocean? PLoS Biology, 9(8).
  7. Rivera-Pérez, C., & García-Carreño, F. (2007). Enzimas Lipolíticas y su Aplicación en la Industria del Aceite. BioTecnología, 11(2), 37-45.
  8. Sellek, G. A., & Chaudhuri, J. B. (1999). Biocatalysis in organic media using enzymes from extremophiles. Enzyme and Microbial Technology. Elsevier Science Inc.
  9. Trincone, A. (2010). Potential biocatalysts originating from sea environments. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic.
  10. Vázquez, Imir R, Aguilera, Antonio F, Prado-Barragán, Lilia A, & Aguilar, Cristóbal N. (2008). Producción Fúngica de Proteasas Inducidas con Pelo de Cerdo. Información tecnológica, 19(2), 33-40. Recuperado en 10 de noviembre de 2014, de http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S071807642008000200005&lng=es&tlng=es. 10.4067/S0718-07642008000200005.
  11. Zaks, A. (2001). Industrial biocatalysis. Current Opinion in Chemical Biology.

 

Elaboración del texto: Claudia María Gómez Gutiérrez (UABC)

 

Posted in Sobre Biocatálisis by