biocatálisis

La biocatálisis es la utilización de enzimas u otros componentes biológicos para acelerar reacciones químicas. En este enfoque, las reacciones se llevan a cabo a temperaturas y pH cercanos a los de los organismos vivos, lo que favorece condiciones más suaves que las de muchos métodos químicos convencionales.

Las enzimas actúan mediante el reconocimiento de sustratos en su sitio activo y la estabilización del estado de transición, lo que confiere alta selectividad estereoquímica y regioselectiva. Estas propiedades permiten obtener productos específicos con menos subproductos y menor energía de calentamiento, a menudo reduciendo residuos y toxicidad.

Las aplicaciones de la biocatálisis abarcan enzimas aisladas en soluciones, enzimas inmovilizadas o biocatálisis con microorganismos vivos (biotransformaciones). En algunos casos se utiliza la regeneración de cofactores como NADH o NADPH para mantener la actividad catalítica. Las técnicas modernas incluyen la inmovilización de enzimas para facilitar su reutilización, la ingeniería de enzimas (evolución dirigida y diseño computacional) y la biocatálisis en flujo.

Las áreas de aplicación incluyen la producción farmacéutica y química fina, la síntesis de intermediarios en agroquímica, la industria alimentaria y de bebidas, la biodescontaminación y la producción de biocombustibles. Ejemplos comunes son las lipasas para transesterificación, las transaminasas, las oxidoreductasas y las lactasas.

Entre los retos se encuentran la estabilidad de las enzimas, la tolerancia a disolventes y la escalabilidad. La biocatálisis continúa evolucionando gracias a la ingeniería de proteínas, la fermentación avanzada y el uso de células enteras, con el objetivo de ofrecer rutas químicas más sostenibles y económicas.