CORINEBACTERIAS § § § § Rioja Díaz Marilyn Vargas Santacruz Liliana Vásquez Aguilar Anani Rimapa Llanos Deysi CARACTERÍSTICAS Formas irregulares Inmóviles No esporulados Aerobio y anaerobio facultativo Gram (+) Hábitat Suelo y agua. T°: 25-37°C pH: 7-8 Cultivo En caldo nutritivo En agar nutritivo En medio con Telurito (0.035%) : colonias grises o negras No produce gas a partir de carbohidratos Biotina Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa necesaria para el crecimiento Aplicaciones industriales 66% Industria de alimentos Glutamato como potenciador de sabor 30% Aditivos de piensos Metionina en piensos para pollos y cerdos 4% Medicina, cosmética e industria química Ingredientes de soluciones en el tratamiento postoperatorio (nutrición enteral). Material de partida para la producción de copolímeros (fibras de polialanina, resinas de isocianato de lisina) El ácido urónico, agente bronceador, se produce por biotransformación de la histidina. Rioja, Vasquez, La glicocola se utiliza como material deVargas, partida para la Rimapa producción del herbicida glifoxato. PRODUCCIO N Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa BIOQUÍMICA Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa OXALACETATO CETOGLUTARAT O Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa METABOLITOS PRIMARIOS ALTERACION DE LA ACUMULACION DE PRODUCTO FINAL § § § Lisina Treonina Isoleucina ALTERAR LA PERMEABILIDAD Glutamato Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa OXALOACETATO TRANSAMINASA ASPARTATO ASPARTOQUINASA Aspartil-B-semialdehido PIPERIDINA DICARBOXILATO TREONINA Treonina desaminasa Acido alfa- cetobutirico Acido α-ceto-α-hidroxibutirico Acido α,beta—dihidroxi-B-metilvalerico Acido α-ceto-B-metilvalerico LISINA METIONINA ISOLEUCINA Rioja, Vargas, Vasquez, v VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LISINA (S-2-AMINOETIL-L-CISTEÍNA): AEC v VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE TREONINA ACIDO ALFA-AMINO-BETA-HIDROVALERICO (AHV) v VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE ISOLEUCINA Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa APLICACIÓN INDUSTRIAL Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa PRODUCCION MUNDIAL DE LOS PRINCIPALES AMINOACIDOS Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa GLUTAMATO MONOSÓDICO El glutamato monosódico (GMS) es la sal sódica del aminoácido ácido glutámico que se encuentra de forma natural en numerosos alimentos como los tomates, verduras, proteínas e incluso la leche materna. Bacterias como Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium lactofermentum o Brevibacterium flavum consiguen sintetizar durante su metabolismo logrando la fijación del amoniaco gracias a la acción de la enzima glutamato deshidrogenasa. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa MATERIA PRIMA Fuente de carbono -Melazas -Acetato -glucosa + acetato de amonio -n-alcanos Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa PROCESO DE OBTENCIÓN MICROORGANISMOS La producción del ácido L-glutámico se realiza principalmente por fermentación. Se conocen numerosos microorganismos capaces de producirlo a partir de diferentes fuentes de carbono, entre los más importantes se encuentran: Microorganismos Fuente de carbono Corynebacterium glutamicum Melazas Brevobacterium falvum Acetato Brevibacterium divaricatum glucosa + acetato de amonio Arthrobacter paraffineus n-alcanos Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa PROCESO DE OBTENCIÓN BIOREACTOR- FERMENTADOR Un CSTR con línea de aireación es utilizado, por lo general, como dispositivo fermentador. En él, la aireación se da en régimen laminar o de transición) por cuanto estas fermentaciones son destinadas a cultivos de células y microorganismos aeróbicos a esfuerzos cortantes e hidrodinámicos altos. GLUTAMATO MONOSÓDICO (GMS) Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa PROCESO DE OBTENCIÓNDESARROLLO TRATAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA La melaza es bombeada de los tanques de almacenamiento a los tanques de tratamiento donde es calentado por 5 minutos a una temperatura de 120°C. La melaza es mezclada con amoniaco para formar un caldo o extracto el cual es fermentado aeróbicamente por 40 horas a una temperatura de 30°C. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa FERMENTACION Las bacterias productoras de acido glutámico son cultivadas en un medio que tiene componentes como la glucosa, sacarosa, acido acético como fuentes principales de carbono y fuentes de nitrógeno, en condiciones aerobias produciendo una notable cantidad de acido glutamico que se almacena en el medio. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa FERMENTACIÓN ACCIÓN DE LOS MICROORGANISMOS Corynebacterium glutamicum es una bacteria GRAM+ del género Corynebacterium, asporógena y pleomórfica. Como la mayoría de los miembros del género Corynebacterium, requiere vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas para su crecimiento. El rango de temperaturas para el crecimiento está entre lo 30-37ºC Corynebacterium glutamicum fue la primera cepa que con un éxito notorio fue usada para la síntesis de ácido Lglutámico a escala industrial. Para aumentar la producción de éste aminoácido, se utilizan diversos factores como limitar la cantidad de biotina en el caldo cultivo y otros Rioja, de Vargas, Vasquez, Rimapa nutrientes. EVAPORACIÓN- HIDRÓLISIS – SEPARACIÓN DE AG El caldo fermentado es bombeado dentro de un evaporador de doble efecto donde es esterilizado y condensado en un caldo concentrado. El caldo concentrado es acidificado para producir ácido glutámico en forma de cristales. Este proceso es realizado añadiendo ácido clorhídrico a través de una serie de tanques de enfriamiento diseñados para reducir gradualmente la temperatura y el pH del caldo concentrado. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa NEUTRALIZACION (caldo AG) El caldo concentrado de ácido glutámico cristalizado es neutralizado añadiendo ceniza de sosa para producir (MSG) de forma cruda. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa PURIFICACION DEL MSG SEPARACION Y ENPAQUETADO : Los cristales de MSG son colocados en un filtro para separar los restos de soda cáustica, luego pasan por un secado para la eliminación total o completa de agua en los cristales. Finalmente los cristales de MSG son tamizados, y almacenados. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa Rioja, Vargas, Vasquez, USOS El GMS es un potenciador de sabor y puede ser adicionado a los alimentos por lo que puede utilizarse para resaltar el sabor de carnes, mariscos y verduras Estimula la secreción de saliva en la boca y potencia la secreción de jugos gástricos en el estomago Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa BIBLIOGRAFÍA Ángulo, S.,Chian, A., Niño, S. (1999). Proyecto de Prefactibilidad para la Obtención de Glutamato Monosódico a partir de la Melaza de Caña de Azúcar, Tésis de Ingeniería Química: Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. Lambayeque,Perú. Rioja, Vargas, Vasquez, Rimapa
