Biorreactores

Función y definición

 Recipiente en el que se lleva a cabo una transformación química en la que interviene un biocatalizador.

 Utilizado en procesos industriales de producción de medicamentos, enzimas o commodities.

 Provee un ambiente óptimo para el crecimiento celular y la productividad atravez del control de distintos parámetros tales como temperatura, pH, actividad de agua - potencial redox, concentración de oxigeno - presión hidrostática.

Formas de medición del crecimiento microbiano

Peso seco celular - Absorción - Peso húmedo - Volumen - Número de células - Mediciones físicas

Peso seco celular

o Consiste en dejar secar volúmenes conocidos de cultivo celular lentamente hasta que alcancen peso cte.

o Se mide en g/l.

o En ocasiones para concentrar las células se usa el centrifugado o filtrado según la dificultad.

o Es el más usado

Absorción

Consiste en el uso de celdas espectrofotométricas (desviación de luz que llega al detector).

Esta está relacionada con el nº de células presentes en la muestra según la “Ley de Beer”

Peso húmedo

o Consiste en una centrifugación o filtración seguida del pesado.

o Este proceso es extra rápido.

o Hay necesidad de estandarizar el proceso ya que se mide tanto el agua intracelular como el extracelular ocasionando errores considerables.

Recuento de viables - Filtración por membrana

Medicion por Volumen

o Consiste en la centrifugación en tubos graduados de tal forma que permitan determinar el volumen de células empacadas.

o Es un método bastante inexacto especialmente para pequeños cambios de la población celular

Recuento de células : por cámara de Petroff-Hausser

 Muestra en cámara de volumen pequeño y recuento de células en numerosos cuadrados de la cámara. El volumen obtenido se expresa en ml de muestra.

Clasificación de biorreactores

Clasificación operativa

 Los biorreactores, se clasifican primeramente de acuerdo al modo de operación: discontinuo, semicontinuo, continuo.

En los reactores biológicos el modo de operación define el sistema de cultivo que delimita la clasificación procesal-productiva del cultivo.

Discontinuo(batch):

• Por lotes o tandas, sin alimentación ; se coloca dentro del biorreactor la carga total de cada proceso de cultivo o fermentación y se dejar que se lleve a cabo el proceso productivo o la fermentación por el tiempo que sea necesario; el cuál se denomina tiempo de retención.

Semicontinuo (feed.batch)

Por lotes alimentados, con alimentación de entrada ; se alimenta una línea de entrada o alimentación para que el sistema de cultivo tenga un producto (biomasa) con máximo de crecimiento (exponencial) y aumente la productividad.

Continuo

• por quimioestato, se alimenta una línea de entrada F1 o alimentación y se drena una línea de salida F2 o lavado; de manera que los flujos o caudales de ambas líneas sean iguales y la producción sea continua

Clasificación biológica

 Los sistemas biológicos deben interaccionar con el ambiente externo para poder crecer y desarrollarse; es por eso que los biorreactores se clasifican biológicamente de acuerdo al metabolismo procesal del sistema de cultivo: anaeróbico, facultativo, aeróbico.

Células y microorganismos anaeróbicos

 Bacterias en su gran mayoría,

 son microorganismos de metabolismo degradativo (catabólico);

 estos microorganismos son autónomos y nutricionalmente independientes (autótrofos).

 Sus células no utilizan la glucólisis para la respiración celular, en cambio, utilizan una molécula orgánica

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