PROTEINAS MICROBIANAS

MICROORGANISMOS LEVADURASBACTERIASHONGOSALGAS

Existe una fuente de alimentos proteicos que puede crecer tanto como la poblacin, y esta fuente es la produccin industrial de protenas microbianas, que se vienen llamando protenas monoculares o SCP (Single Cells Proteins). En la multiplicacin industrial, 100 Kg de algunos microorganismos pueden producir, en 24 horas, hasta 1 milln de kilogramos de protenas, mientras que, en ganadera, 100 Kg de animal vivo solo producen 100 g de protenas.

La obtencin de protenas a partir de microorganismos para el consumo humano fue una idea hecha en Alemania durante la P.G.M. dada la enorme escasez de alimentos. A este producto alimenticio de origen microbiano se le denomin protena microbiana o unicelular (S.C.P. o Single Cellular Protein) y se obtuvo de la levadura Saccharomyces cerevisiae. Se puede citar los siguientes productos SCP: Las espirulinas (de las cianobacterias Spirulina) son ricas en aminocidos esenciales, cidos grasos poliinsaturados y vitaminas. Se consume en forma de polvo como complemento diettico en alimentacin natural.

La levadura seca obtenida de la industria cervecera es alimento para animales y humanos, ya que aporta vitaminas B. Del hongo Fusarium graminearium se obtiene un producto llamado Quorn rico en fibra y protena, de muy alto valor nutritivo. De las algas Chlorella y Scenedesmus son consumidas en alimentacin humana y animal y sustituye a otros alimentos como la soja, carne o huevos.

PROTEINA MICROBIANA

Se denomina protena microbiana o unicelular a aquella obtenida de la biomasa microbiana de algas, bacterias, hongos filamentosos y levaduras, cultivados en condiciones fermentativas apropiadas y controladas que garanticen una adecuada tasa de crecimiento, por medio del aprovechamiento de sustratos baratos compuestos o enriquecidos con carbono, nitrgeno y fosforo.

IMPORTANCIA DE LA PROTEINA MICROBIANA

La biomasa puede ofrecer una gran alternativa para remplazar algunas de las fuentes tradicionales de protena (soya, harina de pescado, etc.) en piensos para el consumo humano e incluso en porciones para humanos despus de ser tratada adecuadamente. Por ello el desarrollo e implementacin de tcnicas de produccin industrial de las protenas microbianas ayudaran a solventar el problema de la cada vez ms limitada disponibilidad e ingesta de protena.

USOS DE LA PROTEINA MICROBIANA

El uso de la protena microbiana en piensos es el ms inmediato y menos tecnificado de todos; generalmente implica un secado de la biomasa previamente a la ingesta. En el caso del consumo por parte de humanos el proceso es ms elaborado, implicando no solo la remocin de riesgos nutricionales como los cidos nucleicos, si no tambin garantizar la calidad y seguridad del producto.

La protena microbiana o protena unicelular encuentra adems aplicaciones aun experimentales en el campo de la salud. Recientes investigaciones evalan el papel de la protena microbiana como un nutriente de control inmunitario en pacientes quirrgicos con hipoproteinemia, hiperglucemia, anemia, hipercolesterolemia, etc

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE LAS PROTEINAS MICROBIANAS

Ventajas Requerimientos de crecimiento fciles de implementar y que originan rpidas tasas de crecimiento y alta productividad.Las bacterias presentan una eficiencia de alimentacin. Las protenas microbianas se pueden hacer crecer en sustratos baratos.

Los m.o.s. son ms fciles de manipular genticamente que los animales y plantas superiores.Las instalaciones de produccin suelen tener reas reducidas y son muy eficientes.Elevado contenido vitamnico y especialmente proteico de apreciable valor nutricional entre 44% a 88% protena en peso seco y hasta un 15% de cidos nucleicos tambin en base seca..

DesventajasPersonas rechazan la idea de emplear microorganismos como fuente de alimento.Muchas veces las protenas microbianas no presentan las adecuadas caractersticas.Presencia en las protenas microbianas de sustancias toxicas o carcinognicas.Alto contenido de cidos nucleicos.La digestin lenta o nula de la pared celular en el tracto digestivo del ser humano y otros animales, especialmente en cuanto a las algas puede ser causa de indigestin y reacciones alrgicas.

PRINCIPALES M.O.S. EMPLEADOS COMO FUENTE DE PRODUCCION DE PROTEINAS MICROBIANAS

Los primeros microorganismos empleados como fuente de protena fueron las levaduras, especialmente Saccharomyces cerevisiae, que aun hoy en da es la principal fuente de protenas microbianas; con una produccin de 200.00 toneladas anuales en peso seco. Son tambin de uso amplio microorganismos como la Spirulina mxima, Aspergillus niger, Kluyveromyces fragilis y Candida utilis.La utilizacin de determinado microorganismo depende del sustrato, el proceso y la misma calidad deseada de la biomasa.

SUSTRATOS PARA LA PRODUCCION DE PROTEINAS MICROBIANAS

Hidrocarburos y combustiblesPetroquimicos (n-alcanos)MetanolEtanolMetanoDesechos indutrialesAguas residuales de las industrias de la celulosa del caf. Desechos de la industria lctea ;entre otros.

ASPECTOS NUTRICIONALES DE LAS PROTEINAS MICROBIANAS

Composicin general y valor nutricional de la protena microbiana

ComponentesHongosfilamentososAlgasLevadurasBacteriasProtena30 50%40 63%45 56%50 83%Grasa2 8%7 20%2 6%1,5 3%Cenizas9 14%8 10%5 9,5%3 7%cidos nucleicos7 10%3 8%6 12%8 16%Aminocidos--------------54%65%Humedad13%6%4,5%2,8%

PROCESO DE OBTENCION DE PROTEINAS MICROBIANAS

Bioqumica bsica y proceso de obtencinEl proceso de obtencin de las protenas microbianas puede involucrar una gran variedad de procesos bioqumicos, en concordancia con la amplia gama de microorganismos que pueden ser utilizados.

Genricamente la produccin de biomasa puede expresarse a travs de la siguiente ecuacin:C(H2O) (Fuente carbonada)+ H2O + NH4+ (amonio) + sustrato mineral (P, K, Na, Ca, Fe) CHNO (biomasa, protena microbiana) + CO2 + H2O + (energa de reaccin)

OBTENCION DE PROTEINAS MICROBIANAS A PARTIR DEL BAGAZO DE NARANJA

El proceso se describe en trminos muy generales a modo de ilustracin de un proceso en substrato slido. El bagazo o cscara de naranja es inicialmente desamargado en agua salada y posteriormente triturado.El mosto es enriquecido con nitrato amnico (4g/kg substrato seco), fosfato potsico (4g/kg substrato seco), y sulfato de magnesio (4g/kg substrato seco).Se emplea Aspergillus niger cultivado en medio acuoso de dextrosa sabouraud a 28C por 48 horas, inoculando 20 ml por kilogramo y se resuelve de modo que se mantenga la humedad; para garantizar un adecuado crecimiento se debe mantener un pH regulado de entre 4-5. El proceso requiere de unos 28 das mnimos y el hongo obtenido se separa mecnicamente y se deseca para su consumo animal.

Aspergillus niger

ANEXOS

Pseudomonas (bacteria)

Fusarium (hongos)

Chlorella vulgaris (algas)

Candida (levadura)

PERSPECTIVAS FINALES DE LA PROTEINA MICROBIANA

Las protenas microbianas tratan de buscar un nicho en un mercado sumamente competitivo, donde en este momento econmico no encuentra la mejor de las perspectivas. Actualmente solo la produccin de hongos filamentosos a partir de materiales lignocelulosicos pareciera aspectarse como una posibilidad rentable.Solo existe un camino para que las protenas microbianas tengan un suceso futuro: los problemas correspondientes al campo organolptico deben ser solucionados por el tecnlogo de alimentos, y el proceso debe llegar a ser competitivo en comparacin con las otras ofertas existentes. As mismo deben contemplarse posibilidades donde las protenas microbianas se produzcan un bajo costo en procesos donde se experimente con combinaciones simultneas de muchos microorganismos, o bien, recoger las protenas microbianas cuando estas sean un subproducto de otras actividades ms rentables.

MUCHAS GRACIAS