Enzimas Inmovilizadas: Fundamentos, Métodos y Aplicaciones Biotecnológicas

Definición de Enzimas Inmovilizadas

Una enzima inmovilizada es aquella que ha sido fijada en un material inerte e insoluble. Gracias a los avances de la biotecnología, se ha implementado el uso de enzimas para la obtención de productos en industrias como la farmacéutica y la alimentaria. Las enzimas inmovilizadas son fundamentales para diversos usos comerciales.

Métodos de Inmovilización de Enzimas y su Fundamento

Existen tres maneras principales para inmovilizar una enzima, presentadas a continuación por orden de efectividad:

• Adsorción en vidrio, cristales de alginato o una matriz: La enzima es fijada sobre el exterior de un material inerte. En general, este método es el más lento de los mencionados.
• Atrapamiento: La enzima es confinada dentro de cristales insolubles o microesferas, tales como los cristales de alginato de calcio.
• Enzimas agregadas por enlaces cruzados: La enzima es unida covalentemente a la matriz mediante una reacción química. Este método es el más efectivo de todos los mencionados.

Métodos de Inmovilización por Unión Química

• Unión a soportes: Son los métodos de inmovilización más utilizados y de los que se dispone de mayor información.
• Adsorción: Su fundamento consiste en unir la enzima a un soporte sin funcionalizar mediante interacciones iónicas.
• Unión covalente: Es el método más interesante desde el punto de vista industrial; se basa en la activación de grupos químicos.
• Reticulado: Técnica ampliamente utilizada en la estabilización de muchas enzimas.

Efectos de la Inmovilización de las Enzimas

La inmovilización altera significativamente el comportamiento de las enzimas, produciendo cambios en:

• Estabilidad.
• Actividad enzimática.
• Resistencias difusionales externas e internas.
• Tamaño de sustrato.
• Efectos en el microentorno.

Definición de Microorganismos GRAS

Son microorganismos que contienen enzimas seguras para ser agregadas en medicamentos, alimentos y cosméticos con el fin de aportar un beneficio. GRAS es un acrónimo de la frase en inglés Generally Recognized As Safe (Generalmente Reconocido como Seguro).

Aplicaciones de las Enzimas Inmovilizadas

Las aplicaciones más importantes de las enzimas inmovilizadas se pueden clasificar en tres áreas:

1. Sensores analíticos.
2. Campo de la medicina.
3. Sector industrial.

Enzimas Recombinantes

La recombinación de genes humanos en el ADN de bacterias es una de las posibilidades que ofrece la biotecnología, permitiendo obtener proteínas humanas con fines terapéuticos.

Ejemplos y Fuentes de Enzimas Recombinantes

La insulina humana obtenida a partir de la bacteria Escherichia coli puede adquirirse de dos formas: a partir del páncreas de vacas o cerdos, o por medio de la ingeniería genética.