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PRODUCCIÓN DE VITAMINAS Y FITOHORMONAS POR MICROORGANISMOS
Presentado por : Alicia Sihuayro Huisa 04 - 26387
VITAMINAS
El término Vitamina se le debe al Bioquímico polaco Casimir Funk quien lo planteó en 1912. Consideraba que eran necesarias para la vida (vita) y la terminación Amina es porque creía que todas estas sustancias poseían la función Amina.
Las Vitaminas son esenciales en el metabolismo y necesarias para el crecimiento y para el buen funcionamiento del cuerpo. Solo la Vitamina D es producida por el organismo, el resto se obtiene a través de los alimentos.
La deficiencia de vitaminas se denomina avitaminosis mientras que el nivel excesivo de vitaminas se denomina hipervitaminosis.
VITAMINAS:
VITAMINAS: Cierto suplementos vitamínicos se obtienen mediante fermentación.
Se desarrollan procesos para sintetizar caroteno y vitamina A, Riboflavina y vitamina B12.
Además, una multitud de microorganismos elaboran vitaminas del complejo B.
VITAMINAS:
La fermentación microbiana también es un medio de producción de vitaminas. Entre el grupo de vitaminas generadas por este medio podemos encontrar las siguientes: acido ascórbico, riboflavina, beta-caroteno, vitamina B12, acido fólico y la pro vitamina A.
Las de mayor importancia a nivel industrial son: riboflavina, beta-caroteno y vitamina B12.
VITAMINAS:
En sus comienzos la vitamina B12 fue obtenida como un subproducto de los estreptomicetos en la producción de estreptomicina. En la actualidad la producción de esta vitamina es llevada a cabo por varias bacterias entre estas:
Propionibacterium fredenreichii, P. shermani y Pseudomonas denitrificans
Desde el punto de vista biotecnológico las vitaminas más importantes son :
ácido L – ascórbico
vitamina C que se produce empleándola Acetobacter suboxidans),
VITAMINAS
Acetobacter suboxidans
Riboflavina
vitamina B2 que se produce empleando Ashbya gossypii y Eremothecium ashbyii
VITAMINAS
Ashbya gossypii
cobalamina
vitamina B12 que se produce empleando Propionibacterium shermanii, P. freundenreichii y otros
VITAMINAS
Propionibacterium
carotenos
(provitamina A que se produce empleando Blakesleea trispora)
Y ergosterina (provitamina D).
VITAMINAS
Blakesleea trispora
Ácido L-ascórbico (vitamina C):
Se produce en el organismo de los animales más no en el del hombre, por lo cual el hombre la necesita en su alimentación.
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
Esta vitamina cumple una serie de funciones:
es antiescorbútica;
forma en el organismo un importante sistema redox, actuando como antioxidante;
es esencial en la formación del cartílago y tejido conjuntivo, de ahí que su carencia produce la degeneración y hemorragia de las encías;
es esencial para el mantenimiento del sistema inmunitario;
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
Se obtiene en mayores cantidades biotecnológicamente:
se obtiene en general a partir de glucosa mediante una serie de reacciones químicas
que incluyen como reacción biotecnológica la oxidación de D-sorbitol a l-sorbosa
gracias a la bacteria acética Acetobacter suboxidans . Se trata de una síntesis mixta química-biotecnológica.
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
La transformación biotecnológica de D-sorbitol en L-sorbosa se lleva a cabo en tanques de fermentación con cultivos de Acetobacter suboxidans .
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
Se realizan en soluciones de D-sorbitol y 0,5% de extracto de levadura o 0,3% de extracto de grano de maíz con aireación intensiva y se emplean para inocular los tanques de fermentación, que contienen una solución al 20% de D-sorbitol.
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
El volumen del inóculo representa el 3% de la solución de la fermentación.
La fermentación transcurre a 30-35ºC con aireación y agitación intensivas y termina tras 2-3 días.
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
El D-sorbitol se habrá oxidado entonces a L-sorbosa.
A las 12 – 36 horas, la concentración de sorbosa puede incrrementarse hasta el 30% para conseguir que el rendimiento sea incluso mayor.
El cultivo en crecimiento se ve dañado por concentraciones de sorbitol superiores al 20%.
La fermentación se termina calentando a 50ºC.
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
La solución se separa de las células filtrando numerosas veces, se decolora con filtros de color activo y se concentra por evaporación lentamente hasta su cristalización.
Así cristaliza ya una L-sorbosa muy pura, que tras su posterior purificación se transformará químicamente en ácido L-ascórbico.
VITAMINASproducción de Ácido L-ascórbico (vitamina C)
Son sustancias producidas en pequeñas cantidades que actúan en lugares distantes de donde se produce.
HORMONAS
Incluyen diferentes tipos.
Para la preparación de hormonas esteroides, estrógenos o hormonas femeninas (estrona, estradiol) y los andrógenos u hormonas masculinas (testosterona) son útiles los microorganismos
HORMONAS
ESTEROIDES
Una de las formas para su producción es la biotransformación.
Los microorganismos utilizados para la transformación pertenecen a las eubacterias, los estreptomicetos y los hongos (mohos y levaduras).
HORMONAS
Estreptomicetos y hongos
Entre los proceso de transformación se tiene los siguientes:
el de progesterona a testosterona por Penicillium notatum ;
HORMONASProcesos de transformaciones
Entre los proceso de transformación se tiene los siguientes:
el de progesterona a androsterona por Penicillium sp. , Aspergillus sp. ;
HORMONASProcesos de transformaciones
Entre los proceso de transformación se tiene los siguientes:
el de 19-Nortestosterona a 3, 17 b-estradiol (+ estrona) por Pseudomonas testosteroni .
HORMONASProcesos de transformaciones
Las transformaciones se pueden hacer por varios métodos uno de ellos es la transformación con esporas:
Esporas de Aspergillus simplex se preparan en botellas en botellas Roux y se suspenden en un medio no nutritivo, para la transformación en matraces no agitados (5), o se propagan a escala mayor en matraces Fernbach (A), bandejas (B) o en cultivos sumergidos (C).
HORMONASProcesos de transformaciones
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