Tema12: Tecnologia enzimàtica

Question 1

Introducció

Answer 1

Els enzims són proteïnes responsables de catalitzar les reaccions bioquímiques que tenen lloc als organismes.
En un medi adequat, els enzims poden seguir funcionant com a biocatalitzadors un cop aïllats de les cèl·lules.
La tecnologia enzimàtica inclou la producció, aïllament, purificació i ús d’enzims (solubles o immobilitzats).
Els enzims es van comenzar a obtenir d’origen animal i vegetal, pero fa 50 anys es va observar que es podien obtenir de microorganismes.

Question 2

Biocatàlisis

Answer 2

AVANTATGES
-Augmenta la velocitat de reacció d l’orde 1 milló a 1 bilió.
-Les condicions fan que siguin més econòmics.
-Molt selectius.
DESAVANTATGES
-Disponibilitat i preus.
-Estabilitat operacional i falta de flexibilitat.
-Inhibició per substrat i/o producte.

Question 3

Producció d’enzims

Answer 3

Grau industrial: no són completament purs, però més econòmics.
Grau analític: molt més purs, però menys econòmics.

Question 4

Aplicacions industrials dels enzims (genèric)

Answer 4

Aproximadament el 75% del mercat d’enzims industrials es dirigeix a tres aplicacions principals:
-Detergents.
-Indústria làctea (principalment elaboració de formatges).
-Conversió de midó
Els tipus d’enzims utilitzats industrialment són, principalment, hidrolases**, liases i isomerases.

Question 5

Fonts principals d’obtenció enzimàtica

Answer 5

A)Animals: preparats a partir de teixits o òrgans d’animals acabats de sacrificar. Actualment, només per tripsina, diverses lipases i els qualls.
B)Vegetals: més utilitzats que els d’origen animal. Tenen un problema amb l’extracció, les més difícils són les filamentoses. S’utilitzen normalment en la indústria alimentaria.
C)Origen microbià. Grup més important en quant al volum de producció. S’usen menys de 25 espècies per a produir la totalitat dels enxims microbians. Hi ha encara molt potencial per endevant.
AVANTATGES:
-Millor rendiment.
-Facilitat d’extracció.
-Estalvi de despeses de transport.
-Predictivilitat en el rendiment de enzims.
-Major facilitat de manipulació genètica.

Question 6

Immobilització de biocatalitzadors, avantatges

Answer 6

AVANTATGES:
*En un batch no es recuperen els enzims.
Ideal per a processos contínuos.
El producte està lliure d’enzims.

Question 7

Sistemes d’immobilització

Answer 7

Unió a un suport:
-Unió de Van de Walls.
-unió iònica.
-Unió covalent ( evitar el leaching, el filtrament).
Entrecreuament:
Reaccionar els enzims per obtenir una xarxa 3D no soluble, amb reactius Bifuncionals (interaccionen amb grups amino lliure).
Captura:
-Tècnica molt utilitzada amb cèl·lules.
Gels sintètics de poliacrilamida.
Polisacàrids naturals.
*Menys probable afectar al centre actiu del enzim ja que no hi ha reacció amb el grup amina lliiure.

Question 8

Aplicacions industrials dels enzims (específic)

Answer 8

1. Indústria dels detergents:
   ·Proteases ( taques protèiques) –> subtilisina –> Bacilus subtilis –> resistència a la T i a la legia.
   ·Amilases ( taques del midó)
   ·Cel·lulases (“pelusilla”).
   2.Indústria del Baking: alfa-amilases-> modificació farina.
   3.Indústria del Brewing: amilases -> cebada.
   4.Indústria del formatge: lipases -> modifiquen les grases del formatge.
2. Indústria de les papilles: amilases -> +digestives, +dolces i -grumolls.
   6.Indústria textil: cel·lulases-> eliminar pedres.
   7.Indústria del cuero: proteases -> eliminar els pèls.
   8.Indústria farmacètica i mèdica-> proteases -> eliminar cúmuls del proteínes.