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Moléculas artificiales que colaboran en reacciones químicas

Los químicos han logrado imitar los sistemas biológicos que aceleran las reacciones químicas, con rendimientos que superan a los que se obtienen en la naturaleza. Estos biocatalizadores artificiales son mejores que sus análogos naturales, es decir, funcionan en condiciones más moderadas y son menos costosos.
Moléculas artificiales que colaboran en reacciones químicas
En los procesos de fabricación de muchos productos farmacéuticos y químicos se utilizan catalizadores de metales preciosos que son costosos y perjudiciales para el medio ambiente, cuya función es iniciar y acelerar las reacciones químicas. Los científicos estudian los procesos químicos de los seres vivos con el fin de encontrar sistemas de catalizadores biológicos, los cuales podrían suponer una alternativa más ecológica. Generalmente estos biocatalizadores están compuestos por una enzima acoplada a moléculas colaboradoras denominadas cofactores, que facilitan la función enzimática.

No obstante, el uso de sistemas biocatalizadores presenta muchos inconvenientes, como la presencia de enzimas o moléculas contaminantes que producen reacciones secundarias no deseadas. Para evitar la presencia de contaminantes, el grado de purificación de la enzima y el cofactor de interés debe ser muy alto, y para ello se necesitan procesos de purificación muy lentos y costosos.

El proyecto financiado por la Unión Europea BIOMIMIC (Synthetic nicotinamide cofactors for new and improved biocatalytic processes) utilizó un cofactor natural denominado nicotinamida adenina dinucleótida (NAD) como base para diseñar una versión sintética mejorada. Este análogo artificial del cofactor nicotinamida (mNAD) imita a la estructura NAD natural, y presenta modificaciones que mejoran su actividad.

Los científicos crearon diferentes versiones del mNAD y analizaron su funcionamiento con un catalizador enzimático utilizado habitualmente en la industria química. Después modificaron las moléculas de mNAD seleccionadas de forma tal de que funcionaran con otras enzimas industriales.

Actualmente, el sector académico y los químicos industriales del mundo están utilizando estos análogos sintéticos del mNAD desarrollados por BIOMIMIC, y resultan más adecuados que los cofactores naturales. Una importante empresa de productos químicos ya comercializa uno de estos análogos, y ello reafirma la utilidad de estas moléculas en la creación de productos industriales en procesos respetuosos con el medio ambiente y eficientes desde el punto de vista energético.

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Palabras clave

Reacciones químicas, biocatalizadores, enzimas, cofactor, nicotinamida adenina dinucleótida
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