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Dr. Carlos Vera

Cargo: 
Dpto. Biología. Laboratorio de Microbiología Molecular
E-mail: 
carlos.vera.v@usach.cl

 

Las β-galactosidasas son una de las enzimas de uso industrial más importantes, siendo utilizadas durante muchas décadas en la industria láctea. Su principal aplicación ha sido en la elaboración de leche y productos lácteos con bajo contenido de lactosa.  Este es un mercado bien establecido, que se espera que siga creciendo a medida que los productos deslactosados se vuelven más accesibles para las personas de ingresos medios. Adicionalmente, las aplicaciones no convencionales de este biocatalizador a han significado un aire fresco para la investigación científica y el mercado de la β-galactosidasa.  Las aplicaciones no convencionales de esta enzima están basadas en su actividad de transgalactosilación, capacidad que puede utilizarse para la conversión de lactosa en galactósidos de alto valor agregado. Esto es un reflejo de un cambio de paradigma, donde las enzimas ahora se consideran como catalizadores adecuados para la síntesis de compuestos orgánicos a gran escala y son piezas clave para el desarrollo de procesos de síntesis en sintonía con los principios de la química verde.

Fuente: Biochimica et Biophysica Acta - Porteins and Proteomics. 1868: 140271

Biografía: 

Carlos Vera recibió en 2012 el grado de Doctor en Ciencias de la Ingeniería mención en Ingeniería Bioquímica en la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV). Posteriormente, el Dr. Vera realizó dos estancias Postdoctorales en la PUCV, una financiada por dicha universidad y otra por el programa Fondecyt Postdoctorado. 

Lineas de Investigación: 
El Dr. Vera, en los inicios de su investigación se enfocó en la optimización de la síntesis enzimática de galacto-oligosacáridos mediante técnicas de control óptimo. Esto, le permitió al Dr. Vera adquirir experiencia en la caracterización experimental de reacciones cinéticamente controladas, caracterización de compuestos prebióticos, así como también, en el uso de técnicas computacionales para la optimización de procesos (bio)químicos de escala industrial. Las principales contribuciones de su trabajo se relacionaron con el estudio de reacciones enzimáticas en sistemas sobresaturados, el modelado de cinéticas enzimáticas complejas y el uso de la operación por lote alimentado para manipular el rendimiento de reacciones cinéticamente controladas. 
 
Durante sus estancias postdoctorales, el Dr. Vera incorporó a su investigación conceptos de química verde y economía circular, esta vez abocándose al estudio de la síntesis de alquil-galactósidos con β-galactosidasa libre e inmovilizada. Ello, con miras a desarrollar tensoactivos ecoamigables y además, revalorizar el lactosuero, el cual representa un residuo abundante de la industria quesera. Actualmente, en su proyecto Fondecyt Iniciación en la Investigación, el Dr. Vera ha continuado trabajando en la síntesis de compuestos tensoactivos derivados de la lactosa. En este proyecto, el estudio de sistemas multienzimáticos en medios no-convencionales (no-acuosos), el uso de enzimas inmovilizadas y la química verde convergen para potenciar las propiedades tensoactivas de los alquil-galactósidos.
 
Proyectos: 
  • 2021-2020: Proyecto Fondecijal 7907-2019. Aprovechamiento de lactosuero para la producción de prebióticos y probióticos como ingredientes en la industria de alimentos funcionales. Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco (COECyTJAL). México
  • 2019-2023: Proyecto Fondecyt Regular 1190104. New strategies for the improvement of enzymatic synthesis of lactulose: An approach from the reactor engineering perspective. Co-Investigador. CONYCYT. Gobierno de Chile.
  • 2018-2021: Proyecto Fondecyt Iniciación 11180282. Optimization of the enzymatic synthesis of short-chain alkyl-β-D-galactoside fatty acid esters through reaction and biocatalyst engineering strategies. CONICYT. Gobierno de Chile. Investigador Principal.
  • 2018-2020: Aplicación de enzimas de extremófilos autóctonos para la síntesis de D-tagatosa. Proyecto DICYT regular 081843VV. Universidad de Santiago de Chile. Investigador principal.
  • 2018-2019: Red internacional para la búsqueda, evaluación y aplicación de enzimas en la industria de alimentos. PCI-CONYCYT. RED170057. CONICYT. Gobierno de Chile. Investigador Principal.
  • 2018-2019: Red internacional para el desarrollo de métodos y aplicaciones para la simulación en cultivos microbianos a través de balances dinámicos de flujo metabólicos. PCI- CONICYT. Gobierno de Chile. RED170254. Co-investigador.
  • 2018-2019: Desarrollo de un núcleo de extractos bioactivos de especies naturales del sur de chile como complemento inmunomodulador para el adulto mayor. Fondef ID17AM009. CONYCYT. Gobierno de Chile. Co-Investigador
  • 2016-2019: Proyecto Fondecyt Regular 1160216.Optimization of the enzymatic synthesis of lactulose by using strategies of reaction and biocatalyst engineering. CONYCYT. Gobierno de Chile. Co-Investigador.
  • 2014-2016: Proyecto Fondecyt Postdoctorado 3140259. Aplicación de estrategias de ingeniería del biocatalizador y del medio de reacción en la síntesis de β-galactosil-RRR-α-tocoferol mediante β-galactosidasas. CONYCYT. Gobierno de Chile. Investigador Principal.
  • 2013-2015: Proyecto Innova Línea 2 13IDL2-18666. Nuevas estrategias de inmovilización enzimática para la producción de galacto-oligosacáridos. Formulación de proyecto/ Ingeniero de desarrollo. CORFO. Gobierno de Chile
Últimas Publicaciones: 
  • C. Vera, A. Illanes, C. Guerrero. 2021.Enzymatic production of prebiotic oligosaccharides. Current Opinion in Food Science. 37: 160-170 M. Serey, C. Vera C. Guerrero, A. Illanes. 2021. Immobilization of Aspergillus oryzae β-galactosidase in cation functionalized agarose matrix and its application in the synthesis of lactulose. International Journal of Biological Macromolecules. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.11.110
  • C. Vera, C. Ubilla, C. Guerrero, J. López, J. Flórez-Méndez, R. Bustos. 2020. Oligosacáridos y polisacáridos no digeribles: una fuente de salud para los adultos mayores. Revista Chilena de Nutrición. 47: 848-864.
  • D. Ahumada, F. Arenas, F. Martínez-Gómez, C. Guerrero, A. Illanes, C. Vera. 2020. Synthesis of butyl-β-D-galactoside in the ternary system: acetone/1-butanol/aqueous solution. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 8:859. 
  • C. Ubilla, N. Ramírez, F. Valdivia, C. Vera, A. Illanes, C. Guerrero. 2020. Synthesis of lactulose in continuous stirred tank reactor with β-galactosidase of Aspergillus oryzae immobilized in monofunctional glyoxyl agarose support. Frontiers in Bioengineering and. Biotechnology. 8:699.
  • C. Guerrero, S. Súarez, C. Aburto, C.Vera, A.  Illanes. 2020. Comparison of batch and repeated batch operation of lactulose synthesis with cross-linked aggregates of Bacillus circulans β-galactosidase. Process Biochemistry. 94: 224-234
  • C. Aburto, C. Guerrero, C. Vera, A Illanes. 2020. Improvement in the yield and selectivity of lactulose synthesis with Bacillus circulans β-galactosidase. LWT - Food Science and Technology. 118: 108746
  • C. Guerrero, C. Aburto, S. Súarez, C. Vera, A. Illanes. 2020. Improvements in the production of Aspergillus oryzae β-galactosidase crosslinked aggregates and their use in repeated-batch synthesis of lactulose.  International Journal of Biological Macromolecules. 142:452-42.
  • C. Vera, C. Guerrero, C. Aburto, A. Córdova, A. Illanes. 2020. Conventional and non-conventional applications of β-galactosidases. Biochimica et Biophysica Acta - Porteins and Proteomics. 1868: 140271
  • C. Aburto, C. Castillo, F. Cornejo, M. Arenas-Salinas, C. Vásquez, C. Guerrero, F. Arenas, A. Illanes, C. Vera. 2019. β-Galactosidase from Exiguobacterium acetylicum: Cloning, expression, purification and characterization. Bioresource Technology. Bioresource Technology. 277: 211-215
  • C. Guerrero, F. Valdivia, C. Ubilla, N. Ramírez, M. Gómez, C. Aburto, C. Vera, A. Illanes. 2019. Continuous enzymatic synthesis of lactulose in packed-bed reactor with immobilized Aspergillus oryzae β-galactosidase. Bioresource Technology. Bioresource Technology.. 278: 296-302
  • C. Aburto, C. Guerrero, C. Vera, L. Wilson, A. Illanes. 2018. Co-immobilized β-galactosidase and Saccharomyces cerevisiae cells for the simultaneous synthesis and purification of galacto-oligosaccharides. Enzyme and Microbial Technology. 118: 102-108. 
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  • C. Guerrero, C. Aburto, S. Suárez, C. Vera, A. Illanes. 2018. Effect of the type of immobilization of β-galactosidase on the yield and selectivity of synthesis of transgalactosylated oligosaccharides. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 16: 353-363.
  • C. Guerrero, C. Vera, A. Illanes. 2018. Selective bioconversion with yeast for the purification of raw lactulose and transgalactosylated oligosaccharides. International Dairy Journal. 81: 131-137.
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  • C. Guerrero, C. Vera, A. Illanes. 2017. Immobilization of Aspergillus oryzae β-galactosidase in an agarose matrix functionalized by four different methods and application to the synthesis of lactulose. Bioresource Technology 232: 53-63. 
  • C. Guerrero, C. Vera, A. Illanes. 2017. Synthesis of lactulose in batch and repeated-batch operation with immobilized β-galactosidase in different agarose functionalized supports. Bioresource Technology. 230: 56-66.
  • C. Vera, C. Guerrero, L. Wilson, A. Illanes.  2017. Synthesis of butyl-β-d-galactoside with commercial β-galactosidases. Food and Bioproducts Processing.130: 65-73.
  • C. Vera, C. Guerrero, L. Wilson, A. Illanes. 2017. Synthesis of propyl-β-D-galactoside with free and immobilized β-galactosidase from Aspergillus oryzae. Process Biochemistry 53: 162-171.
  • C. Guerrero, C. Vera, A. Illanes. 2017. Fed-batch operation for the synthesis of lactulose with β-galactosidase of Aspergillus oryzae. Bioresource Technology. 237:126-134.
  • C. Vera, A. Cordova, C. Aburto, C. Guerrero, S. Suarez, A. Illanes. 2016. Synthesis and purification of galacto-oligosaccharides: state of the art. World Journal of Microbiology and Biotechnology 32: 197.
  • Aburto, C., Guerrero, C., Vera, C., Wilson, L., Illanes, A. 2016. Simultaneous synthesis and purification (SSP) of galacto-oligosaccharides in batch operation. LWT - Food Science and Technology 72: pp. 81-89.
  • A. Cordova, C. Astudillo, C. Guerrero, C. Vera, A. Illanes. 2016. Performance of an ultrafiltration membrane bioreactor (UF-MBR) as a processing strategy for the synthesis of galacto-oligosaccharides at high substrate concentrations Journal of Biotechnology 223: 26–35.
  • A. Cordova, C. Astudillo, C. Guerrero, C. Vera, A. Illanes. 2016. Assessment of the fouling mechanisms of an ultrafiltration membrane bioreactor during synthesis of galacto-oligosaccharides: Effect of the operational variables. Desalination 393: 79-89.
  • C. Guerrero, C. Vera, F. Acevedo, A. Illanes. 2015. Simultaneous synthesis of mixtures of lactulose and galacto-oligosaccharides and their selective fermentation. Journal of Biotechnology 209: 30-41. 
  • C. Guerrero, C. Vera, E. Araya, R. Conejeros, A. Illanes. 2015. Repeated-batch operation for the synthesis of lactulose with β-galactosidase immobilized by aggregation and crosslinking. Bioresource Technology 190: 122-131.
  • 2015 : C. Guerrero, C.  Vera, R. Conejeros, A. Illanes. Transgalactosylation and hydrolytic activities of commercial preparations of β-galactosidase for the synthesis of prebiotic carbohydrates. Enzyme and Microbial Technology 70: 9-17.