Aplicaciones para reactores en bioquímica

3
Aplicaciones para reactores en bioquímica. 1.- Los cultivos de células vegetales en biorreactores ofrecen un gran potencial para la producción de metabolitos secundarios, con importantes aplicaciones en la industria química, farmacéutica o alimenticia. Estos sistemas permiten controlar mejor la producción, a diferencia de los métodos tradicionales con plantaciones, los cuales presentan variaciones en la calidad y cantidad del producto debido a cambios climatológicas, estacionales, problemas geopolíticos o tenencia del suelo. Esta revisión presenta algunos grupos de metabolitos secundarios de plantas, su utilidad y ejemplos de sustancias con un potencial de producción al nivel comercial en cultivos celulares. Además, se presentan tres tipos de reactores (células en suspensión, células inmovilizadas y biopelículas de células), los problemas asociados con el cultivo de células vegetales y los factores que afectan la producción de los metabolitos secundarios. Los anteriores factores involucran la composición del medio de cultivo (sales inorgánicas, vitaminas, fuente de carbono, hormonas y reguladores de crecimiento), la composición del gas suministrado (oxígeno, bióxido de carbono, etileno), la temperatura, el pH, la radiación luminosa, las características de mezclado, la fase del crecimiento celular, el grado de diferenciación celular y la elicitación (biótica o abiótica). El estudio y la manipulación de los anteriores factores (variables operación) constituyen una etapa 2.- Uso de biorreactores para controlar la contaminación del aire. En la contaminación del aire, la biorreación es simplemente el uso de microbios para consumir contaminantes de una corriente de aire contaminado. Casi cualquier sustancia, con la ayuda de microbios, se descompondrá

Transcript of Aplicaciones para reactores en bioquímica

Aplicaciones para reactores en bioqumica.1.- Los cultivos de clulas vegetales en biorreactores ofrecen un gran potencial para la produccin de metabolitos secundarios, con importantes aplicaciones en la industria qumica, farmacutica o alimenticia. Estos sistemas permiten controlar mejor la produccin, a diferencia de los mtodos tradicionales con plantaciones, los cuales presentan variaciones en la calidad y cantidad del producto debido a cambios climatolgicas, estacionales, problemas geopolticos o tenencia del suelo. Esta revisin presenta algunos grupos de metabolitos secundarios de plantas, su utilidad y ejemplos de sustancias con un potencial de produccin al nivel comercial en cultivos celulares.Adems, se presentan tres tipos de reactores (clulas en suspensin, clulas inmovilizadas y biopelculas de clulas), los problemas asociados con el cultivo de clulas vegetales y los factores que afectan la produccin de los metabolitos secundarios. Los anteriores factores involucran la composicin del medio de cultivo (sales inorgnicas, vitaminas, fuente de carbono, hormonas y reguladores de crecimiento), la composicin del gas suministrado (oxgeno, bixido de carbono, etileno), la temperatura, el pH, la radiacin luminosa, las caractersticas de mezclado, la fase del crecimiento celular, el grado de diferenciacin celular y la elicitacin (bitica o abitica). El estudio y la manipulacin de los anteriores factores (variables operacin) constituyen una etapa2.- Uso de biorreactores para controlar la contaminacin del aire. En la contaminacin del aire, la biorreacin es simplemente el uso de microbios para consumir contaminantes de una corriente de aire contaminado. Casi cualquier sustancia, con la ayuda de microbios, se descompondr (desintegrar), dado el medio ambiente apropiado. Esto es especialmente cierto para los compuestos orgnicos. Sin embargo, ciertos microbios tambin pueden consumir compuestos inorgnicos, tales como el sulfuro de hidrgeno y los xidos de nitrgeno. El costo de una instalacin por biorreacin es por lo general una mera fraccin del costo de una instalacin de un dispositivo de control tradicional. Los costos operativos son generalmente considerablemente menores que los costos de la tecnologa tradicional. Las unidades de control trmico y cataltico consumen grandes volmenes de combustible costoso. Los biorreactores utilizan nicamente cantidades pequeas de energa elctrica para conducir dos o tres motores pequeos. Normalmente, los biorreactores no requieren mano de obra a tiempo completo, y los nicos suministros operativos necesarios son pequeas cantidades de macronutrientes. Los biofiltros, el tipo de biorreactor ms comn, por lo general emplean lechos (medios sobre los cuales viven los microbios) fabricados por de materiales orgnicos que ocurren naturalmente (materiales cortados de parques y jardines, turba, corteza, astillas de madera o abono) que son consumidos lentamente por la biomasa (es decir, microbios). Estos lechos orgnicos por lo general pueden suministrar la mayora de los macronutrientes necesarios para sustentar la biomasa. Los lechos se deben reemplazar cada 2 a 5 aos, dependiendo de la opcin de material del lecho.3.- Biorreactores de membrana para el tratamiento de aguas residuales. Las tecnologas para el tratamiento de aguas residuales y para su reutilizacin abarcan un nmero enorme de opciones. Comparados con los procesos convencionales de tratamiento de las aguas residuales, los biorreactores con membrana (MBR) ofrecen muchas ventajas: alta eficiencia de remocin, baja produccin de lodos y uso de menores espacios para su instalacin. A pesar de que la tecnologa MBR se presenta como una novedosa forma de depuracin de las aguas, su investigacin y comercializacin comenz hace unos treinta aos, cuando se empez a considerar como un sistema ptimo para el tratamiento de las aguas residuales la combinacin de membranas y un proceso biolgico