Efectos de la inmovilización sobre la célula

Estudios sobre los efectos de la inmovilización de Saccharomyces cerevisiae para la producción de metabolitos, fueron realizados por Hanhn Hagedol et al. (1982), Holcbeg y Margalith (1982), Ghose et al. (1983), Wada et al. (1980), Doran y Bailey (1986); y demostraron que la tasa específica de consumo de oxígeno por la levadura en cuestión, disminuye a valores entre el 73 y el 79% respecto a la de células libres; que la velocidad de generación de CO₂ disminuye a valores entre el 78 y el 84% (dependiendo del soporte) del valor obtenido con células sin inmovilizar. Otros aspectos que se presentan son, la marcada reducción del tiempo de replicación, la irreductibilidad del tamaño celular y la conservación de la tasa específica de crecimiento de las células desprendidas. Por otra parte, Doran y Bailey (1986), mostraron que las células sufren variaciones en su metabolismo que las hace producir más etanol o conservar la capacidad de crecimiento a elevadas concentraciones de sustancias inhibidoras. Otros aspectos de los aspectos ambientales son presentados por Navarro y Durán (1977), Doran y Bailey (1986), Bailey et al. (1987), Godia et al. (1987) y Casson et al. (1987). En los trabajos de Bailey et al. se reportan cambios sustanciales en las propiedades cinéticas de Saccharomyces cerevisiae inmovilizada por entrecruzamiento en gelatina, respecto a las células libres. La velocidad de producción de etanol aumentó entre un 40 y un 50%, mientras que la velocidad de crecimiento se redujo en un 45%. Se han reportado efectos de la inmovilización sobre diferentes microorganismos. Vuillermard et al. (1988) demostraron que Myxococcus xanthus inmovilizadas en alginato, producen ocho veces más cantidad de proteasas que las células libres.

Stewart y Robertson (1988), utilizaron una técnica de radiomarcación para estudiar el efecto de la inmovilización de E. coli en membranas de celulosa. Comprobaron que la diferencia entre la cinética de células inmovilizadas y la de células libres se debía únicamente a efectos de la inhibición por producto originados por problemas difusionales dentro de la matriz.

Holcberg y Morgalith (1981), probaron que un medio que contenía alginato de calcio afectaba la cinética de las levaduras. Sin embargo, Doran y Bailey (1986), llevaron a cabo el mismo experimento en un medio con gelatina y observaron que la cinética permanecía inalterable. Algunos autores como Mattiason y Hann, señalan que la inmovilización afecta la actividad de agua, y por esta razón, valores bajos de esta propiedad pueden inducir cambios en el metabolismo celular.

Chen et al. (1990), realizaron un estudio con células de K. fragilis inmovilizadas en un lecho percolador, y demuestran que el crecimiento de las células dentro del reactor depende de la presencia de fuentes de nitrógeno y que la productividad en este sistema es una función parcialmente asociada al crecimiento.