Diseño de un bioproceso encaminado a la producción industrial de ß-galactosidasa producida en escherichia coli mediante el uso de programas bioinformáticos

Abstract

La producción de ß-galactosidasa a partir de hospederos naturales resulta insuficiente para llevar a cabo una producción industrial importante que satisfaga los niveles necesarios según la demanda por lo que se necesita un sistema productivo a partir de un organismo recombinante. La presente investigación tiene como objetivo el diseño de un Bioproceso, desde la fase de clonación del gen de interés hasta el diseño de la producción a escala industrial de ß-galactosidasa, enzima de gran demanda, necesaria para la hidrólisis de la lactosa cuyos componentes son utilizados como suplemento digestivo y tratamiento a la intolerancia a la lactosa. Se planifica utilizar en este diseño suero de leche que es un subproducto industrial de desecho como sustrato en el medio de fermentación para el crecimiento de Escherichia coli BL21(DE3) recombinante que sobre expresó el gen codificante para la ß -galactosidasa de Kluyveromyces lactis. El diseño conceptual y una evaluación tecno-económica de la producción de una enzima tipo ß-galactosidasa a escala industrial con bajos costos productivos, se determinó mediante una versión libre del del software bioinformático SuperPro Designer. El cuál es el primer paso en el diseño para la construcción de una planta de producción. La producción diseñada se llevó a cabo en un fermentador de 2000 L, los procesos de recuperación y purificación de la fase soluble e insoluble dieron como resultado una producción de 177.137 Kg de enzima/Batch con actividad catalítica de 0.4552 (U / mL) a 37°C. El análisis tecno-económico refleja que la planta tiene un retorno de inversión de 11 veces la inversión inicial con un periodo de recuperación de 8.6 años.