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			<journal-id journal-id-type="publisher-id">Arbor</journal-id>
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				<journal-title>ARBOR Ciencia, Pensamiento y Cultura</journal-title>
				<abbrev-journal-title>Arbor</abbrev-journal-title>
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			<issn pub-type="epub">0210-1963</issn>
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				<publisher-name>Consejo Superior de Investigaciones Cient&#x00ED;ficas</publisher-name>
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			<article-id pub-id-type="publisher-id">arbor.2014.768n4009</article-id>
			<article-id pub-id-type="doi">10.3989/arbor.2014.768n4009</article-id>
			 
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			<subject>BIOTECNOLOG&#x00CD;A ESPA&#x00D1;OLA / SPANISH BIOTECHNOLOGY</subject>
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				<article-title>Biotecnolog&#x00ED;a industrial</article-title>
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					<trans-title>Industrial biotechnology</trans-title>
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				<alt-title alt-title-type="running-head">Biotecnolog&#x00ED;a industrial</alt-title>
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				<day>31</day>
				<month>08</month>
				<year>2014</year>
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			<year>2014</year>
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			<volume>190</volume>
			<issue>768</issue>
			
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					<license-p>Este es un art&#x00ED;culo de acceso abierto distribuido bajo los t&#x00E9;rminos de la licencia Creative Commons Attribution-Non Commercial (by-nc) Spain 3.0.</license-p>
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			<abstract xml:lang="es">
				<title>RESUMEN</title>
				<p>La Biotecnolog&#x00ED;a Industrial, como campo tecnol&#x00F3;gico de aprovechamiento industrial de materiales biol&#x00F3;gicos, se conforma como un &#x00E1;rea muy amplia con aplicaciones nuevas y tradicionales, que ha incorporado los nuevos desarrollos iniciados con el conocimiento del material gen&#x00E9;tico, as&#x00ED; como las nuevas tecnolog&#x00ED;as precisas para la obtenci&#x00F3;n eficiente de los productos. En este trabajo se lleva a cabo una descripci&#x00F3;n de distintos productos de base biol&#x00F3;gica con inter&#x00E9;s comercial, as&#x00ED; como unos breves comentarios sobre los procesos para su obtenci&#x00F3;n.</p>
			</abstract>
			
			<trans-abstract xml:lang="en">
				<title>ABSTRACT</title>
				<p>Industrial biotechnology, is a broad area involving the industrial benefit of biological materials, that is applying efficiently the new developments following the genetic material knowledge, and the new technologies necessary for product development. A short description of the different products of commercial interest are here presented, followed by brief comments on the processes used to be obtained.</p>
			</trans-abstract>
			
			<kwd-group xml:lang="es">
				<title>PALABRAS CLAVE</title>
				<kwd>Biotecnolog&#x00ED;a industrial</kwd>
				<kwd>productos comerciales</kwd>
				<kwd>biocatalizadores</kwd>
				<kwd>procesos</kwd>
				<kwd>biorreacciones</kwd>
				<kwd>separaciones</kwd>

			</kwd-group>
			
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				<title>KEYWORDS</title>
				<kwd>Industrial Biotechnology</kwd>
				<kwd>commercial products</kwd>
				<kwd>biocatalysts</kwd>
				<kwd>processes</kwd>
				<kwd>biorreactions</kwd>
				<kwd>separations</kwd>
			</kwd-group>
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	<body>

				
		<sec id="S0">
		<title>INTRODUCCI&#x00D3;N. ¿QU&#x00C9; ES LA BIOTECNOLOG&#x00CD;A INDUSTRIAL? </title>
		
		<p>La historia de la Biotecnolog&#x00ED;a puede ser descrita en diferentes t&#x00E9;rminos. En ocasiones se menciona en relaci&#x00F3;n con los desarrollos del conocimiento del material gen&#x00E9;tico, otras veces en el aprovechamiento cient&#x00ED;fico de microorganismos y enzimas, otras veces yendo a la antigüedad buscando la utilizaci&#x00F3;n tecnol&#x00F3;gica tradicional de los mismos. Los desarrollos cient&#x00ED;ficos y tecnol&#x00F3;gicos crecientes sobre la estructura y transformaciones de los materiales biol&#x00F3;gicos han puesto de actualidad esta &#x00E1;rea, no solo por los nuevos productos o transformaciones, sino tambi&#x00E9;n por la aplicaci&#x00F3;n de estos conocimientos a procesos tradicionales, de miles de a&#x00F1;os o de d&#x00E9;cadas. Cuando se quiere ordenar los avances relacionados con este campo, es frecuente mencionar las aplicaciones en los campos agrario, de la salud, del medio ambiente, marino…. y en procesos industriales, la denominada biotecnolog&#x00ED;a industrial (BI) o blanca. La definici&#x00F3;n de esta &#x00FA;ltima puede tambi&#x00E9;n hacerse en t&#x00E9;rminos m&#x00E1;s amplios o reducidos, como disciplina m&#x00E1;s moderna, o m&#x00E1;s tradicional y con mayor peso econ&#x00F3;mico. </p>
		
		<p>Consideraremos la <italic>Biotecnolog&#x00ED;a Industrial</italic> como el campo relacionado con las Tecnolog&#x00ED;as para producir bienes y servicios usando organismos y materiales biol&#x00F3;gicos encontrados en la naturaleza, modificados o no. </p>
		
		<p>Este enfoque, amplio, permite crear una estructura globalizadora y de l&#x00ED;mites m&#x00E1;s claros, en la que aparecen procesos con diferente contribuci&#x00F3;n de los conocimientos m&#x00E1;s recientes. Puede considerarse as&#x00ED; la aplicaci&#x00F3;n para desarrollar nuevos productos, modificar procesos tradicionales haci&#x00E9;ndolos m&#x00E1;s competitivos, y para reducir el impacto ambiental. La Biotecnolog&#x00ED;a Industrial se asocia generalmente con el desplazamiento de materias primas f&#x00F3;siles por otras basadas en materiales biol&#x00F3;gicos o renovables, as&#x00ED; como tambi&#x00E9;n con el ahorro energ&#x00E9;tico, de residuos, e inferior impacto ambiental. </p>
		
		<p>Bajo el punto de vista social y tecnol&#x00F3;gico suelen indicarse algunas posibles ventajas o aspectos impulsores de la BI, as&#x00ED;: </p>
		
		<p>- Diversos aspectos de competitividad, como el ahorro de agua y de energ&#x00ED;a; y los beneficios econ&#x00F3;micos relacionados con ellos. </p>
		
		<p>- La seguridad y diversificaci&#x00F3;n de suministro materias primas, de combustible, alimentos, agua. </p>
		
		<p>- La demanda del consumidor de productos diferenciados, y en particular la competencia internacional creciente que busca esta diferenciaci&#x00F3;n. </p>
		
		<p>- La visi&#x00F3;n de que la BI tiene menos costes de inversi&#x00F3;n, de operaci&#x00F3;n y mayor eficacia tecnol&#x00F3;gica, al trabajar con frecuencia en condiciones m&#x00E1;s suaves. </p>
		
		<p>- Las exigencias de procesos sostenibles, para las que parece que los procesos de biotecnolog&#x00ED;a industrial pueden tener ventajas. </p>
		
		<p>- Las pol&#x00ED;ticas gubernamentales, impuestos, apoyo a I+D, prestamos, apoyo a agricultura o apoyo comercial a productos, basados en la preparaci&#x00F3;n de una sociedad de futuro. En todo caso el &#x00E9;xito de la biotecnolog&#x00ED;a industrial debe producirse a trav&#x00E9;s de ventajas econ&#x00F3;micas. </p>
		
		<p>Las herramientas que se han desarrollado o mejorado son numerosas, tanto en el uso de enzimas y microorganismos: T&#x00E9;cnicas &#x00F3;micas, <italic>in silico</italic>, Ingenier&#x00ED;a de prote&#x00ED;nas, Ingenier&#x00ED;a metab&#x00F3;lica, como en las de post-tratamiento del bioprocesado, mezcla, fluidizaci&#x00F3;n, fen&#x00F3;menos superficiales, cromatograf&#x00ED;a y membranas, separaci&#x00F3;n in situ y procesos acoplados, as&#x00ED; como instrumentaci&#x00F3;n y control. </p>
		
		<p>El desarrollo tecnol&#x00F3;gico y econ&#x00F3;mico del sector ha sido enorme en los &#x00FA;ltimos 30 a&#x00F1;os, tanto en la mejora de procesos tradicionales como en la creaci&#x00F3;n de nuevos productos, y de nuevos procesos, aunque algunos pensaban que llegar&#x00ED;a incluso antes. Sigue habiendo no obstante una cierta conciencia limitada de c&#x00F3;mo acceder a la BI, como desarrollar las tecnolog&#x00ED;as, as&#x00ED; como en algunos casos como tener la aceptaci&#x00F3;n social. </p>
		
		<p>Consideraremos ahora los diversos procesos industriales de base biol&#x00F3;gica, haciendo una divisi&#x00F3;n en tres campos: </p>
		
		<p>- Los procesos donde se utilizan microorganismos. </p>
		
		<p>- Procesos de utilizaci&#x00F3;n de enzimas. </p>
		
		<p>- Procesos de aprovechamiento de materiales biol&#x00F3;gicos. </p>
		
		<p>Un esquema general de los diferentes procesos y productos que se pueden obtener se resume en la <xref ref-type="table" rid="T1">Tabla I</xref>. </p>
		
		<fig id="T1">
					<label>Tabla I</label>
					<caption>
					<title>Esquema general de los Bioprocesos Industriales</title>
					</caption>
					<graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="../images/T1.jpg"/>
				</fig>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1">
		<title>1. PROCESOS DE PRODUCCI&#x00D3;N CON C&#x00C9;LULAS </title>
		
		<p>La mayor&#x00ED;a de los procesos biotecnol&#x00F3;gicos est&#x00E1;n basados en microorganismos. Los organismos m&#x00E1;s frecuentes son las bacterias y levaduras, pero tambi&#x00E9;n se pueden utilizar otros cultivos celulares, incluyendo tejidos u &#x00F3;rganos. Por sus diferentes implicaciones desde el punto de vista del bioproceso distinguiremos los procesos en fase l&#x00ED;quida y en fase s&#x00F3;lida. </p>
		
		
		<sec id="S1.1">
		<title>1.1. Fase l&#x00ED;quida </title>
		
		<sec id="S1.1.1">
		<title>1.1.1. Bebidas alcoh&#x00F3;licas </title>
		
		<p>Son todos procesos conocidos desde hace muchos siglos, pero en la que constantemente se buscan innovaciones y modificaciones que den lugar a nuevos productos o productos con diferentes caracter&#x00ED;sticas. En esencia estas bebidas son el resultado de la fermentaci&#x00F3;n alcoh&#x00F3;lica de diversos sustratos, bien cereales o bien frutas. As&#x00ED;, cerveza es el nombre gen&#x00E9;rico que se da a toda bebida fermentada fabricada a base de malta (cebada germinada), l&#x00FA;pulo, agua y levaduras del g&#x00E9;nero <italic>Saccharomyces</italic>. El vino es el zumo de las uvas tambi&#x00E9;n fermentado por levaduras del g&#x00E9;nero <italic>Saccharomyces</italic>. Por &#x00FA;ltimo, La sidra se puede definir como el l&#x00ED;quido resultante de la fermentaci&#x00F3;n del mosto de manzana por levaduras del mismo g&#x00E9;nero: <italic>Saccharomyces</italic>. </p>
		
		<p>El valor nutritivo de las bebidas alcoh&#x00F3;licas ha estado adscrito en el contexto cultural europeo al vino, la cerveza y la sidra, que hab&#x00ED;an formado durante siglos parte de la dieta de la poblaci&#x00F3;n. El consumo de bebidas alcoh&#x00F3;licas es una constante a lo largo de la historia de la civilizaci&#x00F3;n. </p>
		
		<p>Cerveza y vino han sido las de mayor consumo a lo largo de la historia y dar&#x00E1;n lugar a lo que, desde un punto alimentario, se ha considerado como “las dos Europas”: el sur vitivin&#x00ED;cola y el norte cervecero. </p>
		
		<p>En el vino y la sidra, es normal que adem&#x00E1;s de la fermentaci&#x00F3;n alcoh&#x00F3;lica tenga asimismo lugar la denominada fermentaci&#x00F3;n malol&#x00E1;ctica, mediante la cual las bacterias l&#x00E1;cticas y en concreto las de la especie <italic>Oenococcus oeni</italic> transforman el &#x00E1;cido m&#x00E1;lico existente en el medio a &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico, proceso muy conveniente desde el punto de vista organol&#x00E9;ptico ya que rebaja la excesiva acidez que tendr&#x00ED;a el producto. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.2">
		<title>1.1.2. &#x00C1;cidos Org&#x00E1;nicos </title>
		
		<p><italic>Vinagre</italic>. Proviene de bebidas (vino, cerveza, sidra) que utilizan bacterias ac&#x00E9;ticas (<italic>Acetobacter</italic>, o <italic>Gluconobacter</italic>). Hay m&#x00E9;todos lentos y r&#x00E1;pidos, precis&#x00E1;ndose del aporte de grandes cantidades de oxigeno que se introducen mediante aireaci&#x00F3;n.  </p>
		
		<p><italic>&#x00C1;cido l&#x00E1;ctico.</italic> Se obtiene de la lactosa por fermentaci&#x00F3;n mediante diferentes tipos de <italic>Lactobacillus</italic>. </p>
		
		<p><italic>&#x00C1;cido c&#x00ED;trico.</italic> Se obtiene con <italic>Aspergillus niger</italic> o <italic>Candida guilliermondii</italic> a partir de melazas en bandejas o en profundidad con tiempo de fermentaci&#x00F3;n de menos de 7 d&#x00ED;as. Se puede obtener por extracci&#x00F3;n de las frutas (c&#x00ED;tricos), pero es m&#x00E1;s sencillo y barato el proceso fermentativo. Se usa como conservante y antioxidante natural para conservas, vegetales, caramelos, gominolas. </p>
		
		<p><italic>Otros &#x00E1;cidos</italic> por ejemplo gluc&#x00F3;nico a partir de glucosa fermentada con <italic>A. niger</italic>. Un ejemplo con el que se tiene experiencia es la producci&#x00F3;n de &#x00E1;cido Lactobi&#x00F3;nico a partir de suero l&#x00E1;cteo con <italic>Pseudomonas taetrolens </italic>como in&#x00F3;culo (<xref ref-type="fig" rid="F1">Figura 1</xref>). Este es un campo de gran desarrollo industrial buscando cada vez &#x00E1;cidos m&#x00E1;s espec&#x00ED;ficos con aplicaciones alimentarias y farmacol&#x00F3;gicas.  </p>
		
		<fig id="F1">
				<label>Figura 1</label>
				<caption>
				<title>Esquema del bioproceso fermentativo de producci&#x00F3;n de &#x00E1;cido lactobi&#x00F3;nico a partir de lactosuero</title>
				</caption>
				<graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="../images/F1.jpg"/>
			</fig>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.3">
		<title>1.1.3. Grasas y aceites </title>
		
		<p>Normalmente se producen a partir de la extracci&#x00F3;n directa de productos naturales, no es habitual que se obtengan por fermentaci&#x00F3;n. Se necesita regular bien las relaciones C/N y C/P que deben ser elevadas, un pH &#x00E1;cido y condiciones aerobias, utiliz&#x00E1;ndose en particular de melazas o suero l&#x00E1;cteo como sustratos. El &#x00E1;cido γ-linol&#x00E9;nico se obtiene fermentando los sustratos con hongos del g&#x00E9;nero <italic>Mucor</italic>.  </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.4">
		<title>1.1.4. Polisac&#x00E1;ridos </title>
		
		<p>Se producen en procesos mes&#x00F3;filos y aer&#x00F3;bicos. El aumento de viscosidad dificulta el proceso productivo. La goma xantana (E-415) se obtiene de <italic>Xanthomonas campestris</italic> en medios con glucosa. El dextrano lo produce entre otros el <italic>Leuconostoc mesenteroides</italic> mediante un enzima extracelular que posee. Se usa en jarabes, helados y confituras. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.5">
		<title>1.1.5. Prote&#x00ED;na unicelular </title>
		
		<p>La mayor&#x00ED;a de la prote&#x00ED;nas celulares utilizadas en alimentaci&#x00F3;n humana y animal tienen procedencia secundaria (los microorganismos son subproductos de otras fermentaciones. La digestibilidad, aproximadamente del 95 % en levaduras y 50-75% en algas, es un par&#x00E1;metro de gran inter&#x00E9;s. Se han utilizado un gran n&#x00FA;mero de sustratos, por ejemplo melazas, hidrolizados de madera, etanol, residuos org&#x00E1;nicos, etc. Las levaduras son los microorganismos m&#x00E1;s comunes en este tipo de producci&#x00F3;n, con pH de trabajo de 4 a 6. Se usa sobre todo <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic> en reactores continuos que permiten aireaci&#x00F3;n y agitaci&#x00F3;n &#x00F3;ptimos evitando producir alcohol. La levadura producida se trata con sosa para quitar el amargor y se lava con &#x00E1;cido fosf&#x00F3;rico. Se utilizan tambi&#x00E9;n muchas bacterias (<italic>Methylophilus, Methylomonas</italic>) y actinomicetos usando como sustratos residuos agr&#x00ED;colas y forestales. Y tambi&#x00E9;n mohos y hongos superiores en diversos procesos, para setas en purines o compost sint&#x00E9;tico. Finalmente algas que pueden crecer de forma aut&#x00F3;trofa (con luz de 700 nm y CO<sub>2</sub>) o heter&#x00F3;trofa (con carbono org&#x00E1;nico y energ&#x00ED;a).  </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.6">
		<title>1.1.6. In&#x00F3;culos </title>
		
		<p>Los in&#x00F3;culos o <italic>starters</italic> se producen para ser usados como biocatalizadores en bioprocesos. Se usan mucho en industria alimentaria, para conservar alimentos y mejorar las propiedades funcionales y organol&#x00E9;pticas. Los m&#x00E1;s conocidos est&#x00E1;n en industria c&#x00E1;rnica, l&#x00E1;ctea y de panader&#x00ED;a. Por ejemplo las levaduras de pan, <italic>S. cerevisiae,</italic> se producen utilizando melaza como substrato suplementado con N, P y biotina (vitamina B7) en reactores continuos y aerobios consigui&#x00E9;ndose rendimientos de biomasa de 0,54 kg/kg (Yx/s). En la industria l&#x00E1;ctea, para quesos, se usan <italic>Streptoccocus cremoris</italic>, o <italic>Penicillium </italic>entre otros; o para la fabricaci&#x00F3;n de yogures <italic>Lactobacillus bulgaricus</italic>. En la industria c&#x00E1;rnica para la producci&#x00F3;n de embutidos curados se usan <italic>Lactobacillus plantarum</italic>, <italic>Pedioccocus cerevisiae</italic> o <italic>Micrococcus</italic> (reductoras de nitrato a nitrito- que es un conservante). Tambi&#x00E9;n se usan levaduras para fermentaciones alcoh&#x00F3;licas, para producci&#x00F3;n de cerveza- <italic>S. cerevisiae</italic> (cerveza ale- crecimiento en superficie) o <italic>Saccharomyces carlsbergensis</italic> (cerveza lager- crecimiento en profundidad). </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.7">
		<title>1.1.7. Enzimas </title>
		
		<p>Son prote&#x00ED;nas que act&#x00FA;an como catalizadores de las reacciones qu&#x00ED;micas de los sistemas biol&#x00F3;gicos. Existen unas 400 enzimas de inter&#x00E9;s industrial, habi&#x00E9;ndose utilizado en alimentaci&#x00F3;n desde hace muchos a&#x00F1;os, por ejemplo la quimosina (cuajo) del est&#x00F3;mago de los rumiantes para hacer queso. Algunos ejemplos son los siguientes: </p>
		
		<p><italic>a) Extracelulares</italic>, producidas en la parte exterior de las membranas celulares entre ellas est&#x00E1;n: </p>
		
		<p>- Proteasas que hidrolizan prote&#x00ED;nas, como las proteasas de <italic>Bacillus subtilis</italic> utilizadas para ablandar carnes o hidrolizar material gelatinoso. </p>
		
		<p>- Amilasas Degradadoras de almid&#x00F3;n para producir az&#x00FA;cares fermentables en bebidas alcoh&#x00F3;licas o harina, as&#x00ED; α-amilasas o amiloglucosidasas (obtenidas de <italic>A. niger</italic>). </p>
		
		<p>- Hemicelulasas como pectinasas (tambi&#x00E9;n obtenidas de <italic>A. niger</italic>) que se utilizan para la extracci&#x00F3;n de zumos de frutas. </p>
		
		<p>- Celulasas que rompen c&#x00E9;lulas y tienen un uso alimentario se pueden obtener de <italic>Trichoderma reesei</italic>. </p>
		
		<p>- Lipasas (obtenidas principalmente de hongos y levaduras) se usan en detergentes, alimentaci&#x00F3;n, biodiesel. </p>
		
		<p>- Otras, por ejemplo lactasas o dextranasas tienen amplios usos en alimentaci&#x00F3;n. </p>
		
		<p><italic>b) Intracelulares</italic>- son mucho menos usadas, ya que para obtenerlas es necesario romper, y por tanto inactivar el microorganismo productor. Entre ellas est&#x00E1;n: </p>
		
		<p>- Glucosaisomerasa para producir fructosa en jarabes. </p>
		
		<p>- Lactasas de diversas especies de <italic>Saccharomyces</italic> y <italic>Bacillus</italic>. </p>
		
		<p><italic>La producci&#x00F3;n de enzimas </italic></p>
		
		<p>Las extracelulares son m&#x00E1;s baratas por ser m&#x00E1;s f&#x00E1;cil su recuperaci&#x00F3;n y purificaci&#x00F3;n. Normalmente se producen en fase sumergida (l&#x00ED;quida) mediante procesos aerobios, y el factor limitante suele ser el aporte de ox&#x00ED;geno. Como medio de cultivo se puede usar salvado de cereales o de arroz, o fuentes de carbono como melazas. El tiempo de fermentaci&#x00F3;n var&#x00ED;a seg&#x00FA;n el proceso desde unas pocas horas hasta unos 12 d&#x00ED;as. Los microorganismos m&#x00E1;s utilizados son de las especies <italic>Bacillus</italic> y <italic>Aspergillus</italic>. La concentraci&#x00F3;n t&#x00ED;pica de enzima suele ser 5-10 % de la masa celular. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.8">
		<title>1.1.8. Productos industriales </title>
		
		<p>Son productos qu&#x00ED;micos de gran uso en muchos campos industriales, por ejemplo: </p>
		
		<p>a) Bioetanol (se usa particularmente en Brasil y USA). Las materias primas habituales son az&#x00FA;cares de ca&#x00F1;a, remolacha, almidones de ma&#x00ED;z. El 95 % se obtiene con <italic>S. cerevisiae</italic>, pero tambi&#x00E9;n se usa <italic>Clostridium thermocellum</italic> o <italic>Zhymomonas mobilis</italic> que normalmente trabajan en anaerobiosis. En los &#x00FA;ltimos a&#x00F1;os se han implantado varias factor&#x00ED;as de bioetanol en Espa&#x00F1;a. </p>
		
		<p>b) Acetona y butanol. Puede obtenerse de almidones utilizando <italic>Clostridium acetobutylicum</italic>. La acetona tiene mucha utilidad en productos con grasas y aceites y el butanol en detergentes. </p>
		
		<p>c) Butanodiol (2,3). Es m&#x00E1;s barato por v&#x00ED;a qu&#x00ED;mica pero se puede obtener a partir de hexosas y pentosas, mediante <italic>Klebsiella oxytoca</italic>, aunque no es econ&#x00F3;micamente competitivo en la actualidad. </p>
		
		<p>d) Obtenci&#x00F3;n de biopl&#x00E1;sticos. Los biopl&#x00E1;sticos se obtienen a partir de diversos materiales renovables, concibi&#x00E9;ndose como materiales biodegradables. El almid&#x00F3;n con algunos plastificantes (como glicerina) se utiliza como termopl&#x00E1;stico. Muchos se obtienen por fermentaci&#x00F3;n: por ejemplo el Pululano- Polisac&#x00E1;rido de glucosas unido por enlaces C1-C6 a los que no atacan las amilasas, puede usarse para c&#x00E1;psulas. Se obtiene de <italic>Pullularia</italic> o <italic>Aerobasidium pullulans</italic>. El polihidroxibutirato es un material de almacenamiento energ&#x00E9;tico, que se puede obtener de diferentes fuentes, por ejemplo de <italic>Alcaligenes eurotrophus</italic>. Es parecido al polipropileno y puede usarse como soporte para liberaci&#x00F3;n controlada de medicamentos o alimentos. El polilactato, pl&#x00E1;stico transparente parecido al polietileno, se puede obtener por polimerizaci&#x00F3;n de &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico obtenido por ejemplo por fermentaci&#x00F3;n de glucosa de almid&#x00F3;n de ma&#x00ED;z. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.9">
		<title>1.1.9. Productos de uso alimentario </title>
		
		<p>a) Amino&#x00E1;cidos.  Algunos como glicina, L-cisteina (L-cistina) se obtienen por fermentaci&#x00F3;n mientras que otros (L-asparragina, L-leucina, L-tirosina) se obtienen por purificaci&#x00F3;n de hidrolizados prote&#x00ED;cos. Se usan como nutrientes y saborizantes en alimentos y f&#x00E1;rmacos. </p>
		
		<p>b) Aditivos de sabor. Nucle&#x00F3;sidos. La L-lisina, amino&#x00E1;cido esencial, se puede obtener mediante <italic>Corynebacterium glutamicum</italic> a partir de oxalacetato del ciclo del &#x00E1;cido c&#x00ED;trico, v&#x00ED;a L-aspartato con aspartato kinasa. Metionina y L-treonina se producen tambi&#x00E9;n por fermentaci&#x00F3;n aunque su producci&#x00F3;n podr&#x00ED;a competir en un futuro con la de plantas transg&#x00E9;nicas en las biofactorias. </p>
		
		<p>c) Vitaminas:  </p>
		
		<p>I. Vitamina C. La D-glucosa (a 150 bar y catalizador de Ni) se reduce a D-sorbitol. Este se convierte en L-sorbosa mediante <italic>Acetobacter suboxydans</italic>. La L-sorbosa se oxida qu&#x00ED;micamente a &#x00E1;cido 2-ceto-L-gluc&#x00F3;nico que por hidr&#x00F3;lisis &#x00E1;cida se transforma en &#x00E1;cido L-asc&#x00F3;rbico (vitamina C). </p>
		
		<p>II. Vitamina B2. Rivoflavina. Se obtiene por fermentaci&#x00F3;n aerobia con levadura <italic>Ashbya gossypii</italic> y l&#x00ED;pidos como fuente de energ&#x00ED;a. Los procesos de separaci&#x00F3;n son costosos. </p>
		
		<p>III. Vitamina B12. Cianocobalamina. Se obtiene en una o dos etapas de fermentaci&#x00F3;n aerobia con <italic>Pseudomonas denitrificans</italic> y <italic>Propionibacterium</italic> respectivamente. Se obtienen unos 60 g/m3 en 4 d&#x00ED;as usando melazas o suero l&#x00E1;cteo como sustrato. Los procesos de separaci&#x00F3;n y purificaci&#x00F3;n son tambi&#x00E9;n costosos. </p>
		
		<p>d) Carotenoides. Son pigmentos naturales precursores de la vitamina A que solo pueden ser sintetizados por plantas y microorganismos. Se obtienen fermentativamente de <italic>Blakeslea trispora</italic> con medios viscosos y complejos, requiri&#x00E9;ndose la adici&#x00F3;n de antioxidantes y la recuperaci&#x00F3;n del caroteno mediante la extracci&#x00F3;n del micelio de los hongos con aceites refinados. </p>
		
		<p>e) Edulcorantes. El aspartamo, mucho m&#x00E1;s edulcorante que la sacarosa es un metil-&#x00E9;ster de dos amino&#x00E1;cidos, L-aspartato y L-fenilalanina, que se producen enzim&#x00E1;ticamente o por bacterias. </p>
		
		</sec>
		
		
		<sec id="S1.1.10">
		<title>1.1.10. Salud </title>
		
		<p>Es un campo con gran crecimiento por la puesta en marcha de procesos biotecnol&#x00F3;gicos de producci&#x00F3;n de f&#x00E1;rmacos. Mencionaremos algunos productos: </p>
		
		<p>a) Antibi&#x00F3;ticos. Son compuestos generados por microorganismos, que tienen capacidad para inhibir el crecimiento o destruir otros microorganismos. Los antibi&#x00F3;ticos naturales son metabolitos secundarios producidos con bajas velocidades de crecimiento o cuando este se ha detenido. La penicilina G y V se obtienen por fermentaci&#x00F3;n de <italic>Penicillium chrysogenium</italic> usando como sustratos carbohidratos fermentables (2 % de glucosa). La fermentaci&#x00F3;n dura 3-6 d&#x00ED;as a pH 6,5 y 25ºC. Se obtienen unos 30 g/L de penicilina, consumi&#x00E9;ndose unos 20 g de carbohidrato por gramo de penicilina producida. Mediante extracciones, filtraciones, enfriamientos y secados se obtienen los cristales de penicilina. Posteriormente se han producido muchos otros antibi&#x00F3;ticos como estreptomicina, tetraciclina, ciclosporina y posteriormente aparecieron antibi&#x00F3;ticos sint&#x00E9;ticos. Se conocen m&#x00E1;s de 125 familias de antibi&#x00F3;ticos con usos muy diferentes en salud humana y animal. </p>
		
		<p>b) Bioinsecticidas. Se busca en ellos mayor especificidad y menor persistencia que los insecticidas qu&#x00ED;micos. Por ejemplo los productos de fermentaci&#x00F3;n de <italic>Bacillus thuringiensis</italic> se utilizan contra orugas o mosquitos. Se han obtenido por fermentaci&#x00F3;n con sustratos como harina de soja o extracto de levadura y existen tambi&#x00E9;n m&#x00E9;todos enzim&#x00E1;ticos para obtener estos productos. </p>
		
		<p>c) Fitohormonas. Por ejemplo el &#x00E1;cido giber&#x00E9;lico (giberelinas) se obtiene por fermentaci&#x00F3;n con <italic>Fusarium monoliforme</italic> en fermentadores sumergidos en unos 6 d&#x00ED;as (se obtiene del orden de 1,2 g/L). Son productos de gran importancia en el desarrollo y crecimiento de las plantas. </p>
		
		<p>d) Esteroides. Hay muchas transformaciones microbianas a partir de la progesterona. Las hormonas esteroideas como la cortisona se pueden obtener por v&#x00ED;a qu&#x00ED;mica a partir de la bilis bovina en muchas etapas, pero se ha obtenido tambi&#x00E9;n por hidroxilaci&#x00F3;n microbiana con <italic>Rhizopus arrhizus</italic> usando residuos de soja como nutriente. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.1.11">
		<title>1.1.11. Agua y residuos </title>
		
		<p>Tratamientos medioambientales. Especialmente el tratamiento de corrientes liquidas de subproductos de los vertidos urbanos y las plantas industriales. Seg&#x00FA;n el car&#x00E1;cter oxidante (redox) de la degradaci&#x00F3;n suelen clasificarse en: </p>
		
		<p>a) Procesos aerobios. Gener&#x00E1;ndose como productos CO<sub>2</sub> y agua con gran producci&#x00F3;n de biomasa y necesit&#x00E1;ndose energ&#x00ED;a para suministrar ox&#x00ED;geno a los aireadores mec&#x00E1;nicos, se usan en aguas org&#x00E1;nicas y de baja carga org&#x00E1;nica. </p>
		
		<p>b) Procesos anaerobios. Est&#x00E1;n bien desarrollados para residuos l&#x00ED;quidos con m&#x00E1;s de 5 g/L de DQO, obteni&#x00E9;ndose metano y CO<sub>2</sub> en una primera aproximaci&#x00F3;n. </p>
		
		<p>c) Procesos mixtos. Existen muchos procesos combinados con residuos s&#x00F3;lidos y l&#x00ED;quidos. Un ejemplo son los residuos en los vertederos, con s&#x00F3;lidos que generan residuos l&#x00ED;quidos (lixiviados). Existen tambi&#x00E9;n procesos para tratar compuestos org&#x00E1;nicos vol&#x00E1;tiles (COV) en una corriente gaseosa, a trav&#x00E9;s de un proceso previo de absorci&#x00F3;n en fase acuosa.  </p>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		
		<sec id="S1.2">
		<title>1.2. Fase s&#x00F3;lida </title>
		
		<p>Los procesos en fase s&#x00F3;lida son muy diferentes de los de fase l&#x00ED;quida, en estos procesos adquieren gran importancia, y pueden llegar a ser controlantes, los procesos difusionales tanto de materia como de calor. Los dise&#x00F1;os de estos bioreactores son absolutamente diferentes de los bioreactores en fase l&#x00ED;quida donde los procesos de transporte son m&#x00E1;s intensos. Son muy comunes en el sector alimentario, pero tambi&#x00E9;n en el medioambiental/energ&#x00E9;tico y de la salud. </p>
		
		<sec id="S1.2.1">
		<title>1.2.1. Alimentos </title>
		
		<p>a) Pan es el ejemplo m&#x00E1;s tradicional de fermentaciones en fase s&#x00F3;lida. Se usa la levadura del pan (<italic>S. cerevisie</italic>), la levadura fermenta los az&#x00FA;cares de la masa compuesta por harina, agua y sal. La fermentaci&#x00F3;n dura unas 2 o 4 horas. Se genera CO<sub>2</sub> que es muy importante para el esponjado. Es importante la dureza (o fuerza) de la harina en las caracter&#x00ED;sticas del producto final. En el horneado (a unos 200 ºC) difunde el gas, quedando los huecos que la estructura genera al cristalizar el gluten. En la cocci&#x00F3;n tambi&#x00E9;n se elimina alcohol dando lugar a aldeh&#x00ED;dos y otros saborizantes.  </p>
		
		<p>b) L&#x00E1;cteos fermentados Quesos. Es un sector de gran importancia econ&#x00F3;mica dentro de la alimentaci&#x00F3;n. Las etapas de producci&#x00F3;n son: a) tratamiento previo, pasteurizaci&#x00F3;n para eliminar bacterias y enzimas, b) Coagulaci&#x00F3;n, por acidificaci&#x00F3;n con <italic>starters</italic> l&#x00E1;cticos que transforman lactosa en &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico o por acci&#x00F3;n de enzimas que hidrolizan la fracci&#x00F3;n k-caseina produci&#x00E9;ndose la coagulaci&#x00F3;n de la case&#x00ED;na en presencia de calcio. Se suele usar cuajo de ternera, pepsina porcina o productos microbianos (sobre todo de <italic>Mucor miehei</italic>); c) Separaci&#x00F3;n de cuajada y suero; d) Moldeado de la cuajada y e) maduraci&#x00F3;n para dar aroma y sabor, con enzimas, pero sobre todo con microorganismos (<italic>Penicillium, Propionibacterium, </italic>etc<italic>.</italic>)  </p>
		
		<p>Leches fermentadas. La fermentaci&#x00F3;n principal la llevan a cabo bacterias l&#x00E1;cticas, produciendo &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico. El yogurt es el producto mas comercializado de este tipo. Hay muchos microorganismos que se pueden utilizar, <italic>Streptococcus thermoplilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei</italic>, etc. </p>
		
		<p>Mantequilla. La elaboraci&#x00F3;n de la mantequilla es tambi&#x00E9;n un proceso microbiol&#x00F3;gico. Se separa leche (desnatada) de la grasa (mantequilla) durante el batido. Los microorganismos (<italic>Streptococcus lactics Subs diacetylactis</italic>) crean peque&#x00F1;as cantidades de aceto&#x00ED;na, una sustancia que se oxida de forma espont&#x00E1;nea a diacetilo, el compuesto responsable del aroma y sabor de la mantequilla. </p>
		
		<p>c) C&#x00E1;rnicos fermentados. Hay gran cantidad de productos c&#x00E1;rnicos curados en procesos fermentativos. Lo que se busca en estos casos son periodos largos de conservaci&#x00F3;n adem&#x00E1;s de producir aromas y sabores caracter&#x00ED;sticos. Se utilizan <italic>starters</italic> en las mezclas de embutici&#x00F3;n. Se suelen emplear <italic>Pediococcus</italic> para producir &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico, o <italic>Micrococcus</italic> que transforman nitratos en nitritos mediante las enzimas nitrato reductasas que estos microorganismos producen. La acci&#x00F3;n conjunta del nitrito, un pH de 5,6 a 6 y las bacterias fermentativas producen el curado de los productos. </p>
		
		<p>d) Otros fermentados. Son muy diversos en productos y distribuci&#x00F3;n geogr&#x00E1;fica. </p>
		
		<p>i. Las coles fermentadas (<italic>sauerkraut</italic> en alem&#x00E1;n, <italic>Choucroute</italic> en franc&#x00E9;s). Se forman por fermentaci&#x00F3;n l&#x00E1;ctica sumergi&#x00E9;ndolas en agua con sal, a 20-25 ºC produci&#x00E9;ndose &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico. Se les puede hacer fermentar tambi&#x00E9;n en cerveza o en vino para dar sabor.  </p>
		
		<p>ii. Encurtidos. Vegetales (hortalizas normalmente) que se conservan por acidificaci&#x00F3;n. Se cubren de l&#x00ED;quido, pueden ser sin fermentaci&#x00F3;n (a&#x00F1;adiendo directamente &#x00E1;cido ac&#x00E9;tico-vinagre o totalmente fermentados. Se han utilizado <italic>Lactobacillus</italic> o <italic>Pediococcus</italic> para llevar a cabo la fermentaci&#x00F3;n de los az&#x00FA;cares del vegetal y dar lugar a &#x00E1;cido l&#x00E1;ctico. Las aceitunas, son frutas pero se fermentan como las hortalizas. Se elimina el amargor con una disoluci&#x00F3;n de lej&#x00ED;a hasta que penetre hasta la mitad del espesor de la pulpa, despu&#x00E9;s se recubre con salmuera (6-9%), y se fermentan con <italic>Lactobacillus</italic> durante 6-10 meses.  </p>
		
		<p>iii. Fermentados especiales. Algunos productos alimentarios tienen procesos fermentativos asociados, como el t&#x00E9;, el caf&#x00E9; o el cacao. Los procesos fermentativos no se usan para obtener el producto final mediante transformaciones biol&#x00F3;gicas, sino que la fermentaci&#x00F3;n se usa para separar alguna parte del fruto. Por ejemplo en el caf&#x00E9; se utilizan pectinasas producidas por mohos como el <italic>Aspergillus</italic> para eliminar la pulpa que cubre los granos de caf&#x00E9;. En el cacao la pulpa que recubre las semillas de cacao se eliminan por fermentaci&#x00F3;n durante unos 13 d&#x00ED;as alcanzando alrededor de 50 ºC. Procesos parecidos se producen en la obtenci&#x00F3;n tradicional de la casta&#x00F1;a.  </p>
		
		<p>iv. Fermentados orientales. Son fermentaciones de diversos granos de cereales como soja, arroz o trigo. Los m&#x00E1;s importantes son los de soja. Se utiliza <italic>Aspergillus oryzae</italic> muy usado en cocina oriental, se conoce como Koji. El koji produce una gran cantidad enzimas catal&#x00ED;ticas incluyendo la amilasa, que convierte el almid&#x00F3;n en az&#x00FA;cares simples. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.2.2">
		<title>1.2.2. Tratamiento de residuos </title>
		
		<p>Existen muchos procesos que tratan los residuos s&#x00F3;lidos desde un punto de vista biotecnol&#x00F3;gico, as&#x00ED;, las t&#x00E9;cnicas de deposici&#x00F3;n controlada de residuos urbanos y todo el seguimiento de los procesos de degradaci&#x00F3;n naturales, con gran participaci&#x00F3;n de microorganismos. Otros procesos de fermentaci&#x00F3;n en fase s&#x00F3;lida se presentan en los aprovechamientos como el compostaje, la obtenci&#x00F3;n de biog&#x00E1;s o la obtenci&#x00F3;n de fertilizantes o piensos.  </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.2.3">
		<title>1.2.3. Producci&#x00F3;n de c&#x00E9;lulas vegetales </title>
		
		<p>Se utiliza el cultivo de vegetales en casos que no se pueda obtener suficientemente del suministro forestal, que no puedan ser sintetizados u obtenidos mediante microorganismos. Se obtienen b&#x00E1;sicamente productos no prote&#x00ED;cos, de inter&#x00E9;s farmac&#x00E9;utico, colorantes, aromas, insecticidas. Existen pocos procesos comerciales que obtengan productos qu&#x00ED;micos por cultivo de c&#x00E9;lulas vegetales. El taxol o la vainillina son algunos. Un campo de desarrollo futuro es el correspondiente a las biofactorias vegetales, utilizando plantas modificadas gen&#x00E9;ticamente que dar&#x00E1;n lugar a productos cada vez m&#x00E1;s demandados por el mercado (vitaminas, amino&#x00E1;cidos, enzimas, etc.). </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S1.2.4">
		<title>1.2.4. Cultivos de c&#x00E9;lulas animales </title>
		
		<p>Tejidos en implantes en el campo de la salud. El cultivo de muchas c&#x00E9;lulas animales se hace en fase s&#x00F3;lida. Se requiere el uso de estructuras s&#x00F3;lidas sobre las que se colocan las c&#x00E9;lulas para su crecimiento. Algunos ejemplos son: i) Tejido hematopoy&#x00E9;tico, se encuentra en la m&#x00E9;dula &#x00F3;sea produciendo gl&#x00F3;bulos blancos y rojos. Se puede desarrollar ex-vivo a partir de muestras de hueso; ii) H&#x00ED;gado artificial y otros &#x00F3;rganos, se combinan materiales de soporte y biol&#x00F3;gicos; iii) para obtener piel se cultivan sobre una matriz de col&#x00E1;geno fibroblastos d&#x00E9;rmicos, para dar lugar al crecimiento epitelial. La ingenier&#x00ED;a tisular estudia la formaci&#x00F3;n de tejidos de diferentes &#x00F3;rganos basados en c&#x00E9;lulas animales o prote&#x00ED;nas a las que se debe conferir una funcionalidad similar al tejido al que van sustituir especialmente en torno al suministro de nutrientes (sobre todo O<sub>2</sub>) y a la transferencia de energ&#x00ED;a. </p>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		
		<sec id="S2">
		<title>2. TRANSFORMACIONES INDUSTRIALES CON ENZIMAS </title>
		
		<p>El uso de enzimas est&#x00E1; muy extendido en procesos industriales. El coste del biocatalizador (el enzima) representa un porcentaje importante en el coste total del proceso. En la purificaci&#x00F3;n industrial de las enzimas el coste es aun mayor cuando se necesita alta pureza requiri&#x00E9;ndose t&#x00E9;cnicas costosas (cromatograf&#x00ED;a, electroforesis) para su purificaci&#x00F3;n industrial. Algunos usos son: </p>
		
		
		<sec id="S2.1">
		<title>2.1. Industria de la alimentaci&#x00F3;n </title>
		
		<p>Se utilizan en la elaboraci&#x00F3;n de numerosos productos. As&#x00ED; para pan (proteasas, lipoxidasas), l&#x00E1;cteos y quesos (enzimas lipol&#x00ED;ticas y proteol&#x00ED;ticas, tales como renina, lactasa, etc.), yemas de huevo desecada (glucosa-oxidasa), frutas y zumos (pectina, glucosa-oxidasa, amilasa, invertasa, naringinasa, etc.). Hay diversas aplicaciones directas, por ejemplo para ablandar carne, la papa&#x00ED;na (obtenida de la papaya) degrada las prote&#x00ED;nas del tejido conectivo. </p>
		
		<p>Las proteasas se usan para degradar las prote&#x00ED;nas del gluten (gluteninas y glianidinas). Las pectinasas obtenidas con <italic>Aspergillus</italic> y <italic>Rhizopus</italic> se usan para degradar la pectina de las frutas. La malta que contiene un 0,5-1 % de amilasas, es uno de los mayores suministradores de enzimas. Las transglutaminasas (TGM) son enzimas transferasas capaces de unir prote&#x00ED;nas entre un grupo amino de un residuo de lisina y un grupo carboxamida de un residuo de glutamina. De esta manera, son capaces de crear un enlace inter o intramolecular altamente resistente a la proteolisis, es decir, la ruptura de la prote&#x00ED;na. Estos enzimas se utilizan para reconstituir carne en algunas aplicaciones de la industria c&#x00E1;rnica. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.2">
		<title>2.2. Otros usos industriales </title>
		
		<p>Hay numerosas aplicaciones, as&#x00ED; en la industria textil, cuero, aditivos en piensos (para mejorar la digesti&#x00F3;n), farmac&#x00E9;utica (diversos medicamentos para dispepsias: pancreatina, renina, pepsina, tripsina, catalasa, lipasa, etc.; pomadas para traumatismos: hialuronidasa; o para hematomas: estreptoquinasa, etc.), y en cosm&#x00E9;tica (papa&#x00ED;na en depilatorios, etc.). Comentaremos algunos productos que requieren el uso de enzimas. </p>
		
		
		<sec id="S2.2.1">
		<title>2.2.1. Hidr&#x00F3;lisis de polisac&#x00E1;ridos </title>
		
		<p>Las amilasas tienen un amplio uso en la hidr&#x00F3;lisis de almidones. Las α-amilasas a 80-105 ºC generan dextrinas (hasta maltosa) que se transforman en glucosa mediante glucoamilasa a pH de 6,7-7. Las α-amilasas se obtienen con <italic>Bacillus</italic> y la glucoamilasa con <italic>Aspergillus</italic>. En la <xref ref-type="fig" rid="F2">Figura 2</xref> se muestra el proceso de producci&#x00F3;n de bioetanol, en el cual una de sus operaciones principales son las hidr&#x00F3;lisis de los polisac&#x00E1;ridos para convertirlos en az&#x00FA;cares fermentables. </p>
		
		<fig id="F2">
				<label>Figura 2</label>
				<caption>
				<title>Esquema de la producci&#x00F3;n de bioetanol a partir de cereales</title>
				</caption>
				<graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="../images/F2.jpg"/>
			</fig>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.2.2">
		<title>2.2.2. Transformaci&#x00F3;n de glucosa en fructosa </title>
		
		<p>La fructosa tiene el doble de poder edulcorante que su is&#x00F3;mero la glucosa. La glucosa se forma de almid&#x00F3;n y se isomeriza industrialmente mediante la glucosa isomerasa, que se puede producir mediante <italic>Streptomyces spp</italic>. Si la enzima se inmoviliza se puede reducir el coste de producci&#x00F3;n final en un 40 %. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.2.3">
		<title>2.2.3. Producci&#x00F3;n de amino&#x00E1;cidos esenciales </title>
		
		<p>El proceso tradicional era el aislamiento de L-amino&#x00E1;cidos a partir de hidrolizados de prote&#x00ED;nas. Al obtenerlos qu&#x00ED;micamente se produce una mezcla rac&#x00E9;mica. Estas mezclas rac&#x00E9;micas pueden tratarse enzim&#x00E1;ticamente (por ejemplo con aminoacilasa de <italic>A. oryzae</italic>) obteni&#x00E9;ndose el L-amino&#x00E1;cido (poco soluble) y el D acetilado que se separan f&#x00E1;cilmente. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.2.4">
		<title>2.2.4. Glutamato </title>
		
		<p>Hacia 1950 se realiz&#x00F3; la b&#x00FA;squeda de las bacterias para obtener glutamato, dise&#x00F1;&#x00E1;ndose un sistema a partir de <italic>C. glutamicum</italic>. La producci&#x00F3;n anual es superior a 750000 toneladas al a&#x00F1;o, dividida entre una docena de empresas. Como sustrato se suelen usar melazas o almid&#x00F3;n hidrolizado, aparte de alguna fuente adecuada de nitr&#x00F3;geno, como pueden ser sales am&#x00F3;nicas. Se han usado mutantes sensibles a la temperatura para que la bacteria secrete el glut&#x00E1;mico al medio. La producci&#x00F3;n es de alrededor de 50 g de glut&#x00E1;mico por litro, con un rendimiento del 40% de la glucosa transformada en glutamato. </p>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.3">
		<title>2.3. Enzimas en fase org&#x00E1;nica </title>
		
		<p>Se utilizan sobre todo hidrolasas (m&#x00E1;s concretamente lipasas y proteasas) para realizar s&#x00ED;ntesis org&#x00E1;nicas en condiciones suaves de operaci&#x00F3;n. Una de las ventajas de estos procesos es que presentan quimio y enantioselectividad. El trabajar en disolventes org&#x00E1;nicos facilita en algunos casos la biocat&#x00E1;lisis cuando se quieren producir reacciones desfavorables en agua, la supresi&#x00F3;n de reacciones colaterales inducidas por agua o la recuperaci&#x00F3;n de las enzimas por ser insolubles en disolventes org&#x00E1;nicos. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.4">
		<title>2.4. Uso directo: Detergentes  </title>
		
		<p>En la fabricaci&#x00F3;n de detergentes se han utilizado complejos enzim&#x00E1;ticos. La suciedad puede contener grasas y prote&#x00ED;nas, las grasas pueden ser eliminadas mediante tensoactivos, mientras que las prote&#x00ED;nas pueden ser atacadas por las proteasas para dar p&#x00E9;ptidos de f&#x00E1;cil eliminaci&#x00F3;n. Aproximadamente un 2 % del peso del disolvente son proteasas y suelen introducirse granuladas. Para otros tipos de limpieza, por ejemplo membranas industriales, se usan celulasas. Existen cada vez m&#x00E1;s productos comerciales que se han desarrollado como detergentes enzim&#x00E1;ticos, con amplios espectros de uso.  </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S2.5">
		<title>2.5. Usos en medicina </title>
		
		<p>El estudio y uso de las enzimas en farmacolog&#x00ED;a y medicina son muy importantes. A nivel de investigaci&#x00F3;n se trabaja mucho en estudiar la funcionalidad o disfuncionalidad de las enzimas en el organismo. La industria derivada de la farmacolog&#x00ED;a enzim&#x00E1;tica no tiene grandes vol&#x00FA;menes aunque s&#x00ED; son productos de gran valor a&#x00F1;adido. Es una industria que en los pr&#x00F3;ximos a&#x00F1;os dar&#x00E1; lugar a muchos nuevos productos. </p>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		
		<sec id="S3">
		<title>3. APROVECHAMIENTO DE MATERIALES BIOL&#x00D3;GICOS </title>
		
		<p>Muchos materiales biol&#x00F3;gicos, unos de crecimiento agrario o boscoso y otros de crecimiento animal, presentan importantes usos industriales. Muchas veces no son transformaciones biol&#x00F3;gicas sino simplemente procesos de hidr&#x00F3;lisis y de separaci&#x00F3;n. Las aplicaciones y usos de este tipo de materias primas requieren conocer con bastante detalle la estructura de los materiales biol&#x00F3;gicos. Es evidentemente clave disponer de la producci&#x00F3;n primaria suficiente. En el caso de aprovechamiento de residuos es importante el mercado y los condicionantes legales que puede haber. Distinguiremos y mencionaremos algunos productos de origen vegetal y animal. </p>
		
		<sec id="S3.1">
		<title>3.1. Origen vegetal </title>
		
		
		<sec id="S3.1.1">
		<title>3.1.1. Materiales de almacenamiento de hidratos de carbono </title>
		
		<p>El ejemplo m&#x00E1;s conocido es la producci&#x00F3;n de az&#x00FA;car (sacarosa) a partir de ca&#x00F1;a de az&#x00FA;car o remolacha. Otro ejemplo es la producci&#x00F3;n de polisac&#x00E1;ridos a partir de algas, por ejemplo la obtenci&#x00F3;n de alginato, agar o carragenato a partir de <italic>Gelidium</italic>. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.1.2">
		<title>3.1.2. Materiales de construcci&#x00F3;n celular vegetal </title>
		
		<p> Se toma como base la madera (material lignocelul&#x00F3;sico) con usos tradicionales en construcci&#x00F3;n bien conocidos. Un uso como materia prima industrial es su transformaci&#x00F3;n en papel que actualmente pueden combinarse con la producci&#x00F3;n de energ&#x00ED;a a partir de residuos de materias primas o del proceso de elaboraci&#x00F3;n.  </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.1.3">
		<title>3.1.3. Aprovechamiento de aceites </title>
		
		<p>Los aceites son base para la producci&#x00F3;n de muchos productos alimentarios, farmac&#x00E9;uticos y qu&#x00ED;micos, por ejemplo la producci&#x00F3;n de biodiesel a partir de aceites usados. </p>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		
		<sec id="S3.2">
		<title>3.2. Origen animal </title>
		
		<p>El uso de productos de origen animal est&#x00E1; muy extendido en los procesos biotecnol&#x00F3;gicos industriales. Los principales productos se centran en estos sectores: </p>
		
		
		<sec id="S3.2.1">
		<title>3.2.1. Alimentario </title>
		
		<p>Se incluir&#x00ED;an aqu&#x00ED; todos los procesos de transformaci&#x00F3;n de materias primas en alimentos sin fermentaci&#x00F3;n. Por ejemplo en el sector c&#x00E1;rnico la producci&#x00F3;n de productos cocidos, o el sector de platos preparados o precocinados. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.2.2">
		<title>3.2.2. Pieles, cueros y plumas </title>
		
		<p>Las pieles y los cueros tienen un conocido uso en sector de la ropa y complementos. De las plumas de aves de corral se puede obtener queratina mediante procesos hidrol&#x00ED;ticos, us&#x00E1;ndose en los sectores farmac&#x00E9;utico y cosm&#x00E9;tico. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.2.3">
		<title>3.2.3. Hormonas </title>
		
		<p>Los animales son una fuente de hormonas muy importante en el sector m&#x00E9;dico y farmac&#x00E9;utico. Algunas gl&#x00E1;ndulas de animales ya han sido utilizadas antiguamente por sus poderes curativos. Todas ellas no constituyen m&#x00E1;s del 0.3 % del peso total del animal. Estas gl&#x00E1;ndulas endocrinas segregan hormonas de usos farmac&#x00E9;uticos. La cortisona (regula el metabolismo de las grasas y carbohidratos), adrenalina; Bilis, para s&#x00ED;ntesis de corticoesteroides ya que contienen &#x00E1;cido c&#x00F3;lico y desoxic&#x00F3;lico. Del cerebro, se obtiene colesterol (s&#x00ED;ntesis de vitamina D), trombopl&#x00E1;stina (coagulante sangu&#x00ED;neo) y cefalina. Del h&#x00ED;gado, vitamina B12 (cianocobalamina, tratamiento de anemias), catalasa (procesado de alimentos), harina de h&#x00ED;gado (riboflavina). De los pulmones, heparina. De la m&#x00E9;dula espinal, hormonas sexuales. Del p&#x00E1;ncreas, insulina (regulaci&#x00F3;n del metabolismo del az&#x00FA;car), quimiotripsina, pancreatina, tripsina, etc. De la gl&#x00E1;ndula pineal (localizada en la cabeza por delante de la pituitaria), se extrae la hormona melan&#x00F3;gena usada para el tratamiento de algunas enfermedades mentales. De la pituitaria, hormonas de crecimiento, estimulantes del tiroides y del tiroides la hormona tiroxina. En este campo compiten los m&#x00E9;todos tradicionales de extracci&#x00F3;n con desarrollos de la qu&#x00ED;mica sint&#x00E9;tica que en algunos casos han dado lugar a la hormona. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.2.4">
		<title>3.2.4. Grasas animales </title>
		
		<p>Se suelen denominar sebos a las grasas fundidas de vacuno y ovino y manteca a la grasa de cerdo. Estas definiciones est&#x00E1;n relacionadas con la temperatura de fusi&#x00F3;n de las grasas. Sebos y mantecas son s&#x00F3;lidos a temperatura ambiente mientras que aceites (generalmente de origen vegetal) son l&#x00ED;quidos a temperatura ambiente.  </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.2.5">
		<title>3.2.5. Harinas de carne y huesos </title>
		
		<p>Es el producto, que una vez secado, acompa&#x00F1;a al sebo en los procesos de fusi&#x00F3;n de desechos. Este es un producto muy rico en nitr&#x00F3;geno, f&#x00F3;sforo y calcio y en la actualidad se utiliza como integrante de piensos para animales. Puede contener altos contenidos de prote&#x00ED;nas (hasta el 60 %). Si contienen m&#x00E1;s de un 4.4 % de f&#x00F3;sforo se denominan “harina con huesos”. Dependiendo del tipo de proceso que se utilice en la fusi&#x00F3;n la harina puede tener un valor prote&#x00ED;nico superior (v&#x00ED;a de fusi&#x00F3;n seca), la harina de huesos especial se prepara a partir de huesos limpios de grasa y carne. </p>
		
		</sec>
		
		<sec id="S3.2.6">
		<title>3.2.6. Aprovechamiento de prote&#x00ED;nas residuales </title>
		
		<p> Existen materias de origen animal que tienen un car&#x00E1;cter residual y que tienen un alto contenido proteico. Estos residuos suelen tener tambi&#x00E9;n un elevado coste para su destrucci&#x00F3;n, por lo que los procesos para su aprovechamiento tienen inter&#x00E9;s particular. La sangre residual de mataderos es un subproducto de dif&#x00ED;cil revalorizaci&#x00F3;n aunque contiene elevadas cantidades de prote&#x00ED;nas aprovechables. Tradicionalmente se ha utilizado el plasma como aditivo alimentario, sobre todo en productos c&#x00E1;rnicos (conservas, precocinados, etc.). Tambi&#x00E9;n se han desarrollado m&#x00E9;todos para obtener y utilizar la globina, prote&#x00ED;na mayoritaria de la fracci&#x00F3;n celular de la sangre, mediante su decoloraci&#x00F3;n para su uso en alimentaci&#x00F3;n (<xref ref-type="fig" rid="F3">Figura 3</xref>). Tambi&#x00E9;n se puede aprovechar las fracciones del plasma. </p>
		
		<fig id="F3">
				<label>Figura 3</label>
				<caption>
				<title>Procesos de aprovechamiento de las prote&#x00ED;nas de la sangre residual de mataderos</title>
				</caption>
				<graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="../images/F3.jpg"/>
			</fig>
		
		<p>La cola y la gelatina son prote&#x00ED;nas coloidales hidr&#x00F3;filas obtenidas por hidr&#x00F3;lisis controlada del col&#x00E1;geno (insoluble en agua), que es una prote&#x00ED;na fibrilar muy com&#x00FA;n en los animales. La cola y la gelatina son parecidas estructuralmente y se diferencian en que la gelatina se obtiene de materias primas frescas y por tanto es apta para el consumo humano. No pueden aportar todos los amino&#x00E1;cidos esenciales para el organismo. Sin embargo, se utiliza como aditivo de alimentos y como agente de inter&#x00E9;s terap&#x00E9;utico en dietas infantiles, casos de &#x00FA;lceras p&#x00E9;pticas, desordenes musculares, etc. Por el contrario, la gelatina es muy rica en prolina e hidroxiprolina. El col&#x00E1;geno puede representar alrededor de un 30 % de toda la materia org&#x00E1;nica del animal y alrededor de un 60 % del contenido prote&#x00ED;nico total. </p>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		</sec>
		
		
		<sec id="S4">
		<title>4. VENTAJAS, DIFICULTADES Y PERSPECTIVAS </title>
		
		<p>La biotecnolog&#x00ED;a industrial tiene unas grandes expectativas de desarrollo en un futuro pr&#x00F3;ximo. Los trabajos que la ciencia b&#x00E1;sica y la ingenier&#x00ED;a llevan desarrollando en todos los campos de la biotecnolog&#x00ED;a desde hace muchos a&#x00F1;os son la base fundamental en el desarrollo de nuevos procesos industriales. Aspectos relacionados con la gen&#x00F3;mica, la prote&#x00F3;mica y la bioinform&#x00E1;tica dar&#x00E1;n lugar al desarrollo de nuevos productos y f&#x00E1;rmacos que ser&#x00E1;n producidos a escala industrial o semiindustrial, y para ello la ingenier&#x00ED;a de procesos jugar&#x00E1; un papel clave llevando los desarrollos de laboratorio a planta piloto y posteriormente a plantas industriales.  </p>
		
		<p>La biotecnolog&#x00ED;a industrial se plantea como una alternativa a otros procesos que parecen ser menos sostenibles. La disminuci&#x00F3;n del impacto medioambiental de los procesos biotecnol&#x00F3;gicos es uno de los factores que esta industria presenta para su desarrollo. Sin embargo debe demostrarse bien este aspecto en el camino hacia la competitividad. En todo caso y dada la variedad de campos de los que aqu&#x00ED; simplemente se han citado algunos la Biotecnolog&#x00ED;a Industrial resulta un sector industrial con fuertes perspectivas de desarrollo en pr&#x00E1;cticamente todos los sectores industriales a escala global. </p>


					 
		</sec>
		
	</body>

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		<ref-list>
			<title>BIBLIOGRAF&#x00CD;A</title>


			<ref id="CIT01">
			<element-citation publication-type="book">
			  <person-group person-group-type="author">
				  <name>
					  <surname>Atkinson</surname>
					  <given-names>B.</given-names>	  
				  </name>
				  <name>
					  <surname>Mavituna</surname>
					  <given-names>F.</given-names>	  
				  </name>
			  </person-group>
			  <year>1983</year>
			  <source>Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook</source>
			  <publisher-loc>London</publisher-loc>
			  <publisher-name>Macmillan</publisher-name>
			</element-citation>
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			<ref id="CIT02"> 
			<element-citation publication-type="book">
			  <person-group person-group-type="author">
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				  </name>
			  </person-group>
			  <year>2012</year>
			  <source>Ingeniería de Bioprocesos</source>
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			  <publisher-name>Paraninfo</publisher-name>
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			<ref id="CIT03">
			<element-citation publication-type="book">
			  <person-group person-group-type="author">
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					  <surname>García</surname>
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				  </name>
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			  <year>2004</year>
			  <chapter-title>Ingeniería genética y biotecnología</chapter-title>
			  <source>Monografías de la Real Academia Nacional de Farmacia, Monografía XV: Nuevos avances en medicamentos</source>
			  <fpage>199</fpage>
			  <lpage>236</lpage>
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			<ref id="CIT04">
			<element-citation publication-type="journal">
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			  <year>2007</year>
			  <article-title>Biotecnología blanca e industria farmacéutica</article-title>
			  <source>Anales de la Real Academia Nacional de Farmacia</source>
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