Requisitos de un microorganismo industrial
Desde luego, un microorganismo adecuado al uso industrial debe producir la sustancia de interés, pero hay mucho más de fondo. El organismo se debe poder obtener en cultivo puro, ser estable genéticamente; y desarrollarse en cultivos a gran escala.
También debe ser posible mantener los cultivos del organismo durante un periodo largo tanto en el laboratorio como en la plana industrial.
De preferencia el cultivo debe producir esporas o alguna otra forma reproductora de células, de modo que el organismo pueda ser inoculado fácilmente en grandes fermentadores.
Una característica importante es que el organismo industrial debe crecer rápidamente y fabricar el producto que se desea en un periodo relativamente corto.
El crecimiento rápido y la formación del producto a corto plazo son deseables por diversas razones:
1) Un equipo de gran escala, costoso, no permanecerá mucho tiempo ocupado; el producto se forma rápidamente.
2) Si el organismo crece con rapidez, hay menos probabilidad de que se presente una contaminación en el fermentador.
3) Si el organismo crece con rapidez, será más fácil controlar los factores ambientales en el fermentador.
Un requisito importante para un microorganismo industrial es que no debe ser peligroso para el ser humano o para animales y plantas de interés económico.
Debido al enorme tamaño de la población en el fermentador industrial, y a la imposibilidad práctica de evitar la contaminación proveniente del ambiente externo del fermentador, un organismo patógeno podría presentar problemas potencialmente desastrosos.
Además de no ser; patógeno, el organismo industrial debe estar libre de toxinas, o, si se producen, éstas se deben poder inactivar con facilidad.
Otro requisito importante para un microorganismo industrial es que se deben poder retirar las células microbianas del medio de cultivo con relativa facilidad.
En el laboratorio, las células se separan del medio de cultivo, principalmente por centrifugación, pero esta operación puede ser difícil o costosa a gran escala.
Los organismos industriales más favorables son los de las células grandes de un cultivo ya que éstas se asientan más rápidamente o se pueden separar con más facilidad utilizando medios de filtración relativamente baratos.
Se prefieren los hongos, levaduras y bacterias filamentosas. Las bacterias unicelulares; por su pequeño tamaño, son difíciles de separar de un cultivo fluido.
Finalmente, un microorganismo industrial debe ser susceptible de manipulación genética. En la biotecnología microbiana tradicional se han obtenido incrementos en el rendimiento mediante cambios genéticos, sobre todo por medio de mutación y selección.
La mutación es más efectiva para los microorganismos que viven vegetativamente en el estado haploide y para los microorganismos que forman células y unidades. Con los organismos diploides o multinucleados, la mutación de un genoma no producirá mutantes fácilmente aislables.
Con los hongos filamentosos, se debe preferir el tratamiento genético de las esporas, ya que los filamentos por sí mismos son incapaces de una manipulación genética fácil.
También se prefiere que un organismo industrial sea capaz de recombinación genética tanto por tratamiento sexual como por alguna clase de proceso parasexual.
La recombinación genética permite la incorporación de un genoma único de rasgos genéticos de más de un organismo. Una técnica muy útil es la creación de híbridos, incluso sin un ciclo sexual, mediante fusión de protoplastos, seguida de regeneración de células vegetativas y selección de la progenie híbrida.
No obstante, muchas cepas industriales han sido muy mejoradas genéticamente sin recurrir a la recombinación genética.
Fuente: Apuntes de la materia de Biología de la Unideg
