Magnetic micro-macro biocatalysts applied to industrial bioprocesses

Resumen

El uso de biocatalizadores magnéticos es muy beneficioso en la tecnología de bioprocesos, ya que permite su fácil recuperación y aumenta la vida útil del biocatalizador. Así, simplifica el procesamiento operativo y aumenta la eficiencia, lo que conduce a procesos más rentables. El uso de matrices de pequeño tamaño como soportes para la inmovilización de enzimas permite maximizar la superficie y la carga de catalizadores, reduciendo también las limitaciones de difusión. Dado que las nanopartículas (tamaño nm), muy caras, suelen agregarse, no se recomienda su aplicación a gran escala. Por el contrario, el uso de matrices magnéticas micro-macro (tamaño µm-mm) conduce a biocatalizadores más homogéneos con una agregación nula o muy baja, lo que facilita su manipulación y recuperación. La presente revisión pretende destacar las tendencias recientes en la aplicación de biocatalizadores magnéticos de tamaño medio-alto en diferentes áreas (producción de biodiésel, industrias alimentaria y farmacéutica, purificación de proteínas o eliminación de contaminantes ambientales). También se discutirán las ventajas y desventajas de estos biocatalizadores magnéticos en la tecnología de bioprocesos.

Descripción

Abstract

The use of magnetic biocatalysts is highly beneficial in bioprocesses technology, as it allows their easy recovering and enhances biocatalyst lifetime. Thus, it simplifies operational processing and increases efficiency, leading to more cost-effective processes. The use of small-size matrices as carriers for enzyme immobilization enables to maximize surface area and catalysts loading, also reducing diffusion limitations. As highly expensive nanoparticles (nm size) usually aggregate, their application at large scale is not recommended. In contrast, the use of magnetic micro-macro (µm-mm size) matrices leads to more homogeneous biocatalysts with null or very low aggregation, which facilitates an easy handling and recovery. The present review aims to highlight recent trends in the application of medium-to-high size magnetic biocatalysts in different areas (biodiesel production, food and pharma industries, protein purification or removal of environmental contaminants). The advantages and disadvantages of these above-mentioned magnetic biocatalysts in bioprocess technology will be also discussed.

Palabras clave

Inmovilización de enzimas, Bioprocesos industriales, Soportes magnéticos

Keywords

Enzyme immobilization, Industrial bioprocesses, Magnetic supports

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