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Usos biotecnológicos de virus
La biodiversidad de los microorganismos así como la naturaleza única y las capacidades biosintéticas en condiciones ambientales específicas hacen que los microorganismos sean los probables candidatos para resolver problemas de escases de alimentos, contro de plagas, biodegradación de los xenobióticos, descomposición de la basura, las pilas de desechos producidas, entre otros.
Los microorganismos ofrecen un gran potencial para la exploración de moléculas y procesos, y el conocimiento de las especies no convencionales, especialmente dentro del grupo Archaea, ha estimulado la investigación molecular de genes de interés. Estos nuevos genes pueden incorporarse mediante tecnología recombinante en especies biológicamente conocidas, como E. coli y S. cerevisiae, para la síntesis a gran escala de productos.
La microbiología tecnológica tiene grandes potenciales para explorar y obstáculos por superar. Por lo tanto, solo la investigación en esta área resulta prometedora para científicos en todo el mundo.
La humanidad enfrenta un crecimiento poblacional que tiene como consecuencia un aumento de la demanda alimentos en todo el mundo.
La posibilidad de utilizar microorganismos para obtener alimentos, aditivos alimentarios o incluso biomasa microbiana ha generado nuevas posibilidades, desde la generación de nuevos sabores, texturas y aromas, hasta el descubrimiento de nuevos alimentos.
La aplicación de técnicas biotecnológicas en la industria de alimentos se da en la década de 1970. Actualmente se utilizan microorganismos modificados genéticamente, enzimas, colorantes y otros compuestos obtenidos con el objetivo de mejorar sus características organolépticas, funciones nutricionales, productividad, entre otros.
Los microorganismos pueden tener dos funciones diferentes en la producción actual de alimentos: Iniciadores en las fermentaciones, en los que no se utilizan microorganismos modificados genéticamente, Fabricación de ingredientes en la industria alimentaria, se utilizan microorganismos modificados genéticamente y la participación en procesos de fermentación se hace mediante uso de metabolitos o aditivos (participación indirecta).
Se han dado importantes descubrimientos en este tema. Anupama y Ravindra, 2000 informan la proteína unicelular – SCP, proteína extraída de la biomasa microbiana cultivada que se puede usar para la suplementación de
proteínas en dietas básicas, reemplazando las fuentes convencionales y aliviando el problema de la escasez de proteínas.
Adedayo et al., 2011 documentan como el SCP se ha utilizado ampliamente como fuente de proteínas en alimentos para animales y humanos. Las levaduras más utilizadas para obtener SCP son: Saccharomyces, Candida y Rhodotorula. Cepas bacterianas de Bacillus, Hydrogenomonas, Methanomonas, Methylomonas, y Pseudomonasse han utilizado como sustrato para la producción de S a escala industrial porque estas bacterias pueden contener aproximadamente un 80% de proteína cruda en el peso seco total.
Los hongos filamentosos para la producción de S más utilizados son Fusarium, Aspergillus y Penicillium, y entre las algas procarióticas, las más utilizadas pertenecen al género Spirulina., con aproximadamente el 65% de su peso seco consistente en proteínas. Sin embargo, el cultivo de levaduras es más práctico porque estos microorganismos pueden usar una amplia variedad de sustratos; aunque que los SCP obtenidos son insuficientes en aminoácidos que contienen azufre.
Linko y col 1997 informan el uso de la ingeniería genética para modificar las propiedades la levadura natural, mejorando su rendimiento en el proceso de fermentación en variedad de sustratos., mediante variaciones de temperatura y pH.
Takagi y Shima, 2015 informan compuestos implicados en la tolerancia al estrés en levaduras, como la prolina y la trehalosa. Dichos mecanismos han generado que las levaduras sean sometidas a nuevos procesos, como la radiación UV. De la misma forma, Degré et al., 2008; Lipkie et al., 2016 han desarrollado alimentos con nuevos atributos nutricionales, como los alimentos con niveles elevados de vitamina D.
En la actualidad se utilizan cepas que no son de Saccharomyces, en el proceso de vinificación para aumentar su complejidad organoléptica, aprovechando la capacidad de las cepas para producir enzimas, metabolitos secundarios: glicerol, etanol y otros compuestos (Padilla et al., 2016 ).
Sauer et al., 2008 analizan como la mayoría de los ácidos orgánicos: ácido acético, cítrico, láctico y succínico, son útiles como materias primas para la industria química o alimentaria.
Las levaduras productoras de β-liasas mejoran la liberación de tiol aromático y, en consecuencia, las propiedades sensoriales de los vinos, mientras que la selección de levaduras especializadas en ciertos procesos como la floculación puede mejorar la fermentación de vinos especiales, como vinos espumosos.
de biobetadores menos costosos, que son la principal clase creciente de productos biofarmacéuticos.
La aplicación de técnicas biotecnológicas a la microbiología también ha permitido obtener una gran diversidad de biomateriales y biosensores. Los biomateriales son productos artificiales o naturales, generalmente sintetizados por microorganismos en diferentes condiciones ambientales, que pueden actuar en sistemas biológicos (tejidos u órganos).
Una familia importante de biomateriales incluye los bioplásticos. Los bioplásticos son poliésteres que se acumulan intracelularmente en microorganismos en forma de gránulos de almacenamiento, con propiedades fisicoquímicas similares a los plásticos petroquímicos, biodegradables y biocompatibles.
El bioplástico también puede producirse como un subproducto de la biorrefinería utilizando fermentación acidogénica o pirolisis de biomasa lignocelulósica, así como un subproducto del tratamiento biológico de desechos sólidos o líquidos.
Los bioplásticos se utilizan en la fabricación de materiales médicos de alto valor agregado: mejores propiedades biomecánicas y bioactividad, como películas que funcionan como vehículos para la administración de fármacos.
San Agustin Tolentino Andrea. 503
