Etapas para el desarrollo de un protocolo de investigación biotecnológica

Cualquier operación a gran escala que involucre la transformación en un producto, de cualquier materia prima, biológica o no biológica, mediante la acción de microrganismos, cultivos de células animales o vegetales o por materiales derivados de los mismos como las enzimas y los organelos, se denominan Procesos Biotecnológicos o de manera abreviada Bioprocesos. El producto puede ser comercializable, como la insulina, penicilina, proteína unicelular o enzimas, o puede tener poco valor comercial como en los procesos de tratamientos de residuales. En todos los casos, en los bioprocesos se parte de la materia prima para obtener producto y se consideran tres etapas para el desarrollo del bioproceso.

1. Etapa de Tratamiento Previo (Pre Tratamiento)

La materia prima disponible debe alcanzar las condiciones requeridas para que se puedan realizar las biorreacciones, para lo cual se utilizan diferentes operaciones físicas de procesamiento de uso común en la industria, como las operaciones de selección, tamizado y reducción de tamaño. Cuando ya se dispone de la materia prima con la pureza y el estado físico adecuado para el bioproceso, se llevan a cabo entonces las etapas de tratamiento previo específicas de los bioprocesos, como esterilización, hidrólisis y formulación de medios.

Operaciones Típicas:

Esterilización

La mayoría de los bioprocesos productivos requieren el cultivo de microorganismos o células eucariotas y por lo tanto dependen del mantenimiento en el cultivo de la especie única con la cual se inocula el biorreactor. La contaminación con otros microorganismos y virus se previene mediante la esterilización de la alimentación de líquidos y gases que se van a adicionar al proceso, ingeniería estéril de las plantas en las que se realizan los bioprocesos y aplicación de técnicas estériles para los bioprocesos. La esterilidad, o sea el ambiente estéril, se logra cuando se han eliminado todos los organismos viables y resulta imprescindible para los medios de cultivo, ya que no puede haber nada ningún otro organismo que el que se va a inocular posteriormente, de manera que no haya competencia. Con posteridad a la inoculación hay que mantener la asepsia, o sea hay que lograr que sólo se desarrolle el microorganismo deseado, o sea que se mantenga un cultivo axénico, lo que resulta imprescindible para que se pueda desarrollar con éxito el proceso productivo.

Preparación y propagación de inóculos

El punto de partida de cualquier biorreacción es un recipiente limpio esterilizado, que se llena con medio estéril hasta un 50 – 75 % de su volumen total. Se inocula el medio estéril con un cultivo axénico, en su fase de crecimiento exponencial. El volumen del inóculo generalmente es del orden del 1 al 10% del volumen total del medio, en dependencia del tipo de microorganismo. Si es inferior a esta proporción puede existir un excesivamente prolongado período

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