Nuevas fuentes de enzimas políticas microbianas. Producción y escalado del proceso

Resumo

La creciente demanda de lipasas con alto nivel de actividad se ha traducido, durante los últimos años, en un incremento de la investigación sobre los microorganismos productores de estas enzimas, ya que presentan interesantes aplicaciones en la industria de detergentes, de aceites y grasas, y química fina, entre otras. El gran potencial de las lipasas justifica el interés de desarrollar procesos de producción de las mismas eficientes y económicos. En este sentido, la fuente más adecuada de producción es el cultivo de microorganismos, por las diversas ventajas que presenta su escalado, comparado con los métodos de extracción de tejidos animales o vegetales. Además, la diversidad de aplicaciones fomenta la búsqueda de nuevas cepas productoras de lipasas, con objeto de disponer de una gama lo más amplia posible de catalizadores, con propiedades adecuadas a cada uso específico. La estabilidad térmica de las enzimas es una de las propiedades clave en los procesos de selección, puesto que es determinante de la temperatura de operación de los procesos. Se ha comprobado que las condiciones de cultivo (composición del medio, pH, temperatura, aireación, agitación) influyen de modo importante en los rendimientos de los procesos de producción de lipasas microbianas. Cada microorganismo se comporta de modo diferente, lo que conlleva la necesidad de un estudio exhaustivo de las condiciones de operación idóneas para cada caso concreto. Así, durante los últimos años se han publicado numerosos trabajos centrados en la optimización de medios de cultivo y otras variables relevantes, con objeto de maximizar la secreción de estas enzimas por diversos microorganismos. En este contexto, en esta tesis doctoral se investigó la producción de enzimas lipolíticas a partir de la levadura mesófila Yarrowia lipolytica CECT 1240 y de la bacteria termófila Thermus thermophilus HB27, analizándose diferentes modos de cultivo, así como la influencia de la composición del medio. Posteriormente, se procedió a realizar el escalado del proceso biológico en ambos casos, haciendo uso de diferentes configuraciones de biorreactor y condiciones operacionales. Por otro lado, y en base al interés de investigar nuevas fuentes de lipasas microbianas, con especial referencia a las enzimas termofílicas, se llevó a cabo un screening de microorganismos productores de lipasas en fuentes termales de Galicia, cuantificando posteriormente la producción en escala matraz de las cepas aisladas, realizando una caracterización de termoestabilidad y termoactividad de los crudos enzimáticos obtenidos, y por último analizando la viabilidad del escalado preliminar del cultivo de alguna de las variedades obtenidas. En definitiva, se han propuesto diferentes alternativas de procesos de obtención de enzimas lipolíticas a partir de distintos microorganismos, que amplían el rango existente de este tipo de enzimas, y que podrían resultar idóneas para su utilización en ciertos sectores industriales