Download Más transparencias de Biotecnología en PowerPoint

Ventajas
Desventajas
Moléculas complejas tales como
proteínas y anticuerpos no se
pueden producir por medios
químicos.
Puede contaminarse fácilmente
con microorganismos no deseados.
Las bioconversiones producen
mejor rendimiento.
El producto deseado estarán
presentes en una mezcla compleja
que requerirá purificación.
Los sistemas biológicos operan a
menor temperatura, pH cercano a
neutralidad, etc.
Necesidad de proveer, manejar y
descartar grandes volúmenes de
agua.
Mucha mayor especificidad de las
reacciones catalíticas.
Los bioprocesos son,
generalmente, extremadamente
lentos comparados con los
procesos químicos.
Puede obtenerse la producción
exclusiva de un compuesto
isomérico.
Ventajas de las técnicas de cultivo por
lotes (batch):
Puede ser que se requieran los productos en pequeñas
cantidades, en un momento determinado.
La demanda del mercado puede ser intermitente.
La “vida de estante” de algunos productos es corta.
Se requiere una gran cantidad de producto en el medio para
optimizar los procesos de purificación.
Algunos productos metabólicos se producen solamente en la
fase estacionaria del ciclo de crecimiento.
La inestabilidad de algunas cepas productoras requiere su
recambio frecuente.
Los procesos continuos pueden presentar dificultades técnicas.
Todos los materiales en contacto con las
soluciones que entran al biorreactor, o
con los microorganismos en cultivo,
deben ser resistentes a la corrosión
para prevenir la contaminación del
proceso con trazas de metal.
Los materiales no deberán ser tóxicos, de
manera que la mínima disolución del
material o sus componentes no inhiba el
crecimiento del cultivo.
Los materiales del biorreactor deberán
soportar varios ciclos de esterilización
con vapor a alta presión.
El sistema de agitación del biorreactor,
los puertos de entrada y los difractores
de turbulencia, deben ser de
manutención sencilla y lo suficientemente
rígidos como para no deformarse o
romperse con el estrés mecánico.
La inspección visual del medio y el cultivo
es ventajosa, por lo tanto, donde sea
posible deberá utilizarse material
transparente.
Ventajas
Medio más simple con componentes
naturales y más baratos.
El menor contenido de humedad de
los materiales economiza espacio
de biorreactor, menor volumen de
efluente para tratar, menor
contaminación microbiana, a veces
no hay necesidad de esterilizar,
procesamiento posterior más
sencillo.
Los requerimientos de aireación se
cumplen con simple aireación por
difusión gaseosa.
Los rendimientos de productos
pueden ser elevados.
Menor gasto de energía comparado
con tanques con agitación.
Desventajas
Los procesos están limitados a
hongos que toleran niveles bajos
de humedad.
La producción de calor metabólico
en operación a gran escala puede
ser un problema.
El monitoreo del proceso (niveles
de humedad, biomasa, niveles de
oxígeno y dióxido de carbono) es
difícil de realizar.
No está muy desarrollado el diseño
de buenos biorreactores.
Limitación en los productos.
Menor velocidad de crecimiento de
los microorganismos.
ENZIMAS O CELULAS
UNION
ATRAPAMIENTO FISICO
Unión física
Unión química
covalente
Gelación
Encapsulación
Floculación
Superficie
De carriers
Células
Enzimas
Adsorción a
superficie de
carriers
Precipitado
entrecruzado
Método
Ventajas
Desventajas
Unión
covalente
No se afecta por el
pH, fuerza iónica o
concentración de
sustrato
El sitio activo puede modificarse;
proceso costoso
Entrecruzado
covalente
La enzima está unida
muy fuerte, no se
pierde
Pérdida de actividad enzimática durante
la preparación; no es efectiva para
sustratos macromoleculares; no se puede
regenerar el carrier
Adsorción
Atrapamiento
Simple, sin
modificación de la
Cambios en la fuerza iónica pueden
enzima; es posible
causar desorción; la enzima está sujeta a
regenerar el carrier; ataque microbiano o proteolítico
barato
No hay modificación
química de la enzima
La difusión del sustrato o producto hacia
o desde el sitio activo es dificultosa;
puede resultar en inactivación de la
enzima; pérdida continua de enzima por
diferencias en el poro; no es efectivo
para sustratos macromoleculares
Tiempo
Volumen
Temperatura para que el Tiempo
No de
de líquido/ recipientes del líquido al líquido
total del
alcance
ciclo (min)
recipiente /carga
inicio (oC)
121oC
0,5
30
29
19
29
1,0
20
26
34
44
2,0
10
27
37
47
3,0
8
26
43
53
4,0
5
26
52
62
5,0
5
26
60
70
6,0
4
26
62
72