Biocatálisis: síntesis De Carbohidratos

Biocatálisis aplicada: Síntesis y modificación de carbohidratos de interés biológico

La biocatálisis la podemos definir como los procesos donde ocurre una reacción química gracias a un catalizador, que puede ser una célula, una enzima, o bien, un extracto celular. Esta difiere de la fermentación en que el microorganismo puede no estar vivo y que no se ocupa medio de cultivo para el desarrollo del mismo.

Entre las ventajas de la biocatálisis está la estereoselectividad, para la cual las enzimas seleccionan un tipo específico de enantiómeros. La promiscuidad catalítica, que quiere decir que se cataliza la reacción que para la que se utiliza el catalizador. Además, las enzimas toleran otros disolventes distintos al agua, inclusive disolventes orgánicos al 100%.

Otra forma de ver a la biocatálisis es como una rama de la química verde o química sostenible, la cual es la encargada del diseño de procesos que reducen los productos peligrosos para los humanos y para el ambiente. Entre sus metas está la utilización de fuentes de energía renovables, y usar disolventes verdes como el agua, disolventes de biomasa, fluidos supercríticos (CO2) y en menor medida, los líquidos iónicos.

Sin embargo, a veces no es posible utilizar agua, para esto se usan disolventes orgánicos, no obstante, algunos de estos son altamente contaminantes para el ambiente, por eso es que se deben de manejar con cuidado y realizar una correcta disposición de los mismos. Las ventajas de usar disolventes orgánicos son que se mejora la solubilidad, se desplaza el equilibrio de reacción, hay una mayor facilidad de separación y se presenta una mejor selectividad.

En lo que respecta a los carbohidratos, una importancia de estos es la gran variedad de formas y estructuras que se pueden formar, una ventaja de estos que cuando están inmersos en las superficies de las células, las terminaciones de estos permiten reconocer el tipo de célula con que se interactúa.

Algunas de las enzimas utilizadas en la biocatálisis son las lipasas y las glicosidasas. Entre las ventajas de las primeras está la disponibilidad de las mismas y la capacidad de utilizarlas en disolventes orgánicos. Las glicosidasas también se pueden utilizar con disolventes orgánicos, aparte de que tiene una alta velocidad de reacción y son buenas en síntesis de diferentes productos.

Es posible realizar la cuantificación de una unidad enzimática, la cual se denota con la letra “u”.

U= (μmol sustrato hidrolizado)/(min⁡〖 ∙ 〗 mg de enzima utilizada)

Donde los moles de sustrato hidrolizado es posible determinarlo por espectrofotometría. Es importante llevar un control minucioso del proceso, ya que los productos cambian con respecto a la velocidad de reacción y la temperatura de la enzima utilizada.

En general,

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