Biofactorías. Moléculas de interés industrial sostenibles.

La dependencia de fuentes fósiles y la cantidad de materias primas necesarias para la obtención de ingredientes de valor añadido para la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica, hace necesaria la búsqueda de alternativas más sostenibles. La biotecnología industrial se posiciona como una de las soluciones por su vertiente sostenible y la eficiencia productiva. Dentro de esta disciplina se encuentran las Biofactorías, práctica que está suscitando interés en el tejido empresarial.

Por qué las Biofactorías en el entorno competitivo actual

Llamamos biofactorías a aquellos organismos que tienen la capacidad (natural o inducida) de producir moléculas de interés industrial con un elevado rendimiento. Estas moléculas pueden ser fitohormonas para estimular el crecimiento de las plantas, principios activos farmacéuticos, ingredientes bioactivos para alimentos funcionales, activos cosméticos, bioconservantes o biomateriales, por citar algunos ejemplos.

Muchas de estas moléculas están produciéndose actualmente a partir de fuentes fósiles (por ejemplo, muchos materiales poliméricos, surfactantes y otras sustancias de interés industrial) o bien requieren de cantidades muy grandes de materias primas para su obtención (como es el caso de algunos aromas y compuestos bioactivos), o se obtienen de fuentes para las que se requiere una alternativa por consideraciones éticas o ambientales. Es en estos casos en los que el empleo de organismos-biofactoría adquiere especial relevancia, por su capacidad de ofrecer una alternativa más sostenible, económica y ambientalmente, a las actuales para la obtención de moléculas de interés industrial.

En otras ocasiones, lo que se persigue con las biofactorías no es una alternativa a una molécula existente, sino que se buscan moléculas con funcionalidades novedosas, como es el caso de algunos principios activos farmacéuticos o cosméticos que se están obteniendo a partir de determinadas células de mamífero y de plantas.

Funcionamiento y beneficios que aportan las biofactorías

En la mayoría de los casos, la plataforma de producción está basada en microorganismos o cultivos celulares y se requiere de un biorreactor en el que se introduce un medio de cultivo adecuado y el microorganismo o cultivo celular que va a actuar como biofactoría. Una vez terminado el proceso, se inician las operaciones de separación y estabilización necesarias para obtener la molécula en las condiciones óptimas para su uso.

En este proceso, el aspecto clave es el microorganismo o la célula que se va a emplear como biofactoría. Para determinadas moléculas, es posible encontrar un microorganismo que las produzca de forma natural. Pero en otros muchos casos, el microorganismo producirá la molécula en una concentración muy baja o no la producirá en absoluto. Es en estos casos donde se requiere la aplicación de técnicas de ingeniería genética para conseguir una producción eficiente y sostenible.

Al aplicar estas técnicas, es necesaria una serie de herramientas, lo que llamamos “vectores de expresión” y “piezas genéticas”, que servirán para modificar genéticamente el organismo-biofactoría, adaptando así su funcionalidad según la necesidad. De la calidad de estas herramientas dependerá, en gran medida, la eficiencia del proceso de desarrollo y la del proceso productivo posterior con el microorganismo desarrollado.

En el marco de las iniciativas financiadas por el IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) en el marco del convenio de colaboración con AINIA para desarrollar actividades de I+D+i que sean transferibles al tejido industrial, estamos trabajando en la creación de nuevas herramientas de ingeniería genética para poder llevar a cabo el diseño de genes para producción de diferentes tipos de proteínas e incluso rutas metabólicas completas. Mediante el desarrollo de estas biofactorías podremos llegar de una forma más rápida y eficiente hasta una solución viable adaptada a cada caso.

Cabe mencionar, además, que en AINIA podremos desarrollar el proceso productivo completo: desde el microorganismo hasta el producto final, ya que contamos con experiencia y equipamiento en cada una de las fases de desarrollo. ¿Estás interesado en sumar eficiencia y sostenibilidad? Contacta conmigo.