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Orientación Universidad
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Biorreactores en el industría, Apuntes de Biotecnología

Definición de biorreactor, caracteristicas, tipos, etce

Tipo: Apuntes

2022/2023

Subido el 01/11/2023

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
BIOTECNOLOGÍA
SÉPTIMO SEMESTRE
Revisar el libro introducción a la biotecnología
En el mismo usted va a realizar la siguiente investigación:
1. Defina que es un biorreactor y un fermentador, establezca diferencias entre los mismos.
Un biorreactor se refiere a un sistema cerrado utilizado para promover reacciones
enzimáticas en la producción biológica. En este sistema, las bacterias se cultivan sobre una
pantalla o red en forma de biocapas, donde se encargan de degradar los contaminantes. Por
lo general, se añaden fertilizantes y oxígeno al biorreactor. El agua tratada que contiene
bacterias, fertilizantes y oxígeno se bombea de nuevo al acuífero para llevar a cabo el
proceso de biorremediación in situ.
En contraste, un fermentador es un tipo específico de biorreactor que se utiliza para el
cultivo de microorganismos o células de mamíferos en un proceso discontinuo conocido
como "batch". Los científicos pueden controlar y monitorear las condiciones de
crecimiento, como la temperatura, pH, concentración de nutrientes y densidad celular,
mediante el uso de recipientes de fermentación. Algunos fermentadores se emplean en la
producción de alimentos o enzimas para aplicaciones industriales. Además, existen
fermentadores que también funcionan como biorreactores y se utilizan con diversos
propósitos, como el cultivo de bacterias para la obtención de proteínas recombinantes o el
cultivo de levadura para la producción de vino.
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¡Descarga Biorreactores en el industría y más Apuntes en PDF de Biotecnología solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

BIOTECNOLOGÍA

SÉPTIMO SEMESTRE

Revisar el libro introducción a la biotecnología En el mismo usted va a realizar la siguiente investigación:

  1. Defina que es un biorreactor y un fermentador, establezca diferencias entre los mismos. Un biorreactor se refiere a un sistema cerrado utilizado para promover reacciones enzimáticas en la producción biológica. En este sistema, las bacterias se cultivan sobre una pantalla o red en forma de biocapas, donde se encargan de degradar los contaminantes. Por lo general, se añaden fertilizantes y oxígeno al biorreactor. El agua tratada que contiene bacterias, fertilizantes y oxígeno se bombea de nuevo al acuífero para llevar a cabo el proceso de biorremediación in situ. En contraste, un fermentador es un tipo específico de biorreactor que se utiliza para el cultivo de microorganismos o células de mamíferos en un proceso discontinuo conocido como "batch". Los científicos pueden controlar y monitorear las condiciones de crecimiento, como la temperatura, pH, concentración de nutrientes y densidad celular, mediante el uso de recipientes de fermentación. Algunos fermentadores se emplean en la producción de alimentos o enzimas para aplicaciones industriales. Además, existen fermentadores que también funcionan como biorreactores y se utilizan con diversos propósitos, como el cultivo de bacterias para la obtención de proteínas recombinantes o el cultivo de levadura para la producción de vino.

Diferencias adicionales En un biorreactor se emplean células de mamíferos o insectos, mientras que en un fermentador se utilizan células fúngicas y bacterianas. El biorreactor es un dispositivo que posibilita la ejecución de procesos biológicos a gran escala, mientras que el fermentador es un contenedor diseñado específicamente para facilitar la fermentación. El biorreactor emplea tanto condiciones aeróbicas como anaeróbicas, mientras que el fermentador utiliza exclusivamente condiciones anaeróbicas. El biorreactor desempeña un papel importante en la fabricación de medicamentos y vacunas, mientras que el fermentador se emplea en la producción de etanol y ácido láctico. Existe la posibilidad de que el biorreactor se vea afectado por infecciones virales, mientras que el fermentador no presenta riesgo de infección por virus.

  1. Clasifique los tipos de biorreactores físicos y biológicos a. Biorreactores físicos: o Biorreactores agitados: Son los más comunes y utilizados en muchos campos de la biotecnología. Consisten en un recipiente con agitación mecánica para mantener una mezcla homogénea y asegurar la transferencia de masa y calor. Pueden tener diferentes configuraciones, como biorreactores de tanque agitado (CSTR), biorreactores de tanque agitado con recirculación (CSRT), biorreactores de tanque agitado con recirculación interna (ICRST), entre otros. o Biorreactores de lecho fijo: En estos biorreactores, el material biológico se coloca en un lecho fijo, y el sustrato se hace pasar a través del lecho, permitiendo la interacción entre el sustrato y el material biológico. o Biorreactores de membrana: Utilizan membranas para separar el material biológico del sustrato y permitir la transferencia selectiva de productos o nutrientes a través de la membrana. o Biorreactores de burbujeo: Se utilizan para el cultivo de células animales y vegetales. El gas se introduce en forma de burbujas en el medio de cultivo para proporcionar oxígeno y agitar suavemente las células. b. Biorreactores biológicos: Los animales pueden desempeñar el papel de "biorreactores" para la producción de importantes productos. Por ejemplo, se están utilizando cabras, vacas, ovejas y pollos como fuentes de proteínas valiosas para la medicina, como los anticuerpos, que son proteínas de defensa que reconocen y ayudan a las células del cuerpo a destruir sustancias extrañas. Además de los animales productores de leche, los huevos son una forma eficiente de fabricar productos

cultivo líquido y se estimula su crecimiento y producción de proteínas mediante el control de las condiciones de cultivo. b. Producción de proteínas en animales: o Animales transgénicos: Al igual que en las plantas, los animales también pueden ser modificados genéticamente para producir proteínas específicas. Se insertan genes de interés en el genoma de los animales, y las proteínas deseadas pueden ser producidas en tejidos específicos o en la leche de los animales. Un ejemplo conocido es la producción de la hormona de crecimiento humano en vacas transgénicas. o Cultivo de células animales: Las células animales, como células de mamíferos, pueden ser cultivadas en biorreactores para producir proteínas recombinantes. Estas células se utilizan a menudo en la producción de proteínas complejas y sensibles, como anticuerpos monoclonales y proteínas terapéuticas. c. Producción de proteínas en hongos: o Cultivo de hongos filamentosos: Algunos hongos filamentosos, como Aspergillus niger o Aspergillus oryzae, se utilizan en la producción de enzimas industriales. Estos hongos pueden producir y secretar grandes cantidades de enzimas, lo que facilita su recuperación y purificación. o Cultivo de levaduras: Las levaduras, como Saccharomyces cerevisiae y Pichia pastoris, se utilizan ampliamente para la producción de proteínas recombinantes. Estos microorganismos son fáciles de cultivar y tienen una alta capacidad de producción de proteínas. d. Producción de proteínas en microorganismos: o Bacterias: Las bacterias, como Escherichia coli, son ampliamente utilizadas en la producción de proteínas recombinantes debido a su facilidad de cultivo y su capacidad para expresar grandes cantidades de proteínas. Sin embargo, las bacterias a menudo requieren modificaciones adicionales para producir proteínas complejas o proteínas que requieren modificaciones postraduccionales. o Otros microorganismos: También se utilizan otros microorganismos, como levaduras no convencionales (por ejemplo, Kluyveromyces lactis), actinomicetos (por ejemplo, Streptomyces) y microalgas, parala producción de proteínas. Estos microorganismos pueden ofrecer ventajas específicas en

términos de capacidad de producción, modificaciones post-traduccionales y facilidad de cultivo.

Bibliografía Thieman, W. J., & Palladino, M. A. (2010). Introducción a la Biotecnología (Segunda ed.). PEARSON EDUCACIÓN, S.A. https://booksmedicos.org/introduccion-a-la- biotecnologia-thieman-palladino/