Alimentos Y Enzimas

UNIDAD 4. ALIMENTOS Y ENZIMAS DE ORIGEN MICROBIANO

• FORMACIÓN DE PRODUCTOS

La diversidad de productos formados por los distintos tipos de microorganismos es sumamente amplia, desde moléculas muy simples como el etanol hasta las muy complejas como pueden serlo una enzima o un antígeno. Formalmente se puede entonces clasificar los productos como:

1. Productos de bajo peso molecular. Estos incluyen a alcoholes, ácidos carboxílicos, aminoácidos, nucleótidos, antibióticos, etc. Según que función cumplan dentro del metabolismo. Se pueden distinguir así tres grupos:

I. Productos finales del metabolismo energético: Son ejemplos de este grupo el etanol, ácido láctico, acético, butírico, butanol, y otros compuestos asociados a procesos anaerobios. Su formación es consecuencia directa de la degradación de la fuente de carbono para obtener energía.

II. Productos intermedios de metabolismo primario: Pertenecen a este grupo los aminoácidos, los nucleótidos, las vitaminas, los ácidos orgánicos, y pueden incluirse también biopolímeros como enzimas.

Los procesos de obtención son aerobios y la formación de estos productos ocurre principalmente en organismos que han sido sometidos a mutaciones o que se los hace crecer en medios deficientes. En cualquier caso lo que se pretende es lograr una regulación anormal del metabolismo tal que la fuente de carbono y energía se derive hacia la formación del producto deseado.

III. Productos de metabolismo secundario: Pertenecen a este grupo los antibióticos, las toxinas, los alcaloides y las giberelinas. Históricamente se ha considerado a los metabolitos secundarios como aquellos que no son indispensables para las funciones vitales del microorganismo, a diferencia de los metabolitos primarios, aunque tal afirmación se encuentre actualmente en revisión. Cualquiera sea el caso, existen algunas características que diferencian a este grupo del anterior.

Frecuentemente los precursores específicos para la biosíntesis de estos productos son obtenidos por modificación de metabolitos primarios. Así muchos antibióticos contienen en su molécula aminoácidos infrecuentes como D-aminoáci dos, N-metil aminoácidos, B-aminoácidos o iminoácidos; o azucares modificados, bajo la forma de dimetil aminoazúcares.

2. Productos de alto peso molecular. Los que a su vez pueden dividirse en:

2.1. Componentes estructurales: Polisacáridos, proteínas, antígenos, etc.

2.2. Enzimas: Pudiendo ser estas intra o extracelulares.

La industria química "compite con los microorganismos" tan sólo en la obtención de algunos productos de bajo peso molecular como por ejemplo el etanol o el butanol, siendo los demás de dominio exclusivo de los microorganismos y, por otra parte, la única fuente disponible para el hombre.

Cualquiera sea el producto que se desee obtener, son varios los aspectos que deben considerarse. Estos pueden resumirse como:

I. Selección de una cepa microbiana apropiada.

II. Determinación de los valores óptimos de temperatura, pH, presión osmótica. En procesos aerobios, además, es de fundamental importancia conocer el requerimiento de oxígeno a fin de poder satisfacerlo

III. Determinación y optimización de los requerimientos nutricionales y de la concentración de biomasa.

IV. Modificación del genoma tendiente a incrementar la formación del producto

deseado.

• POSIBILIDADES FUTURAS

Como ya se vio en la Introducción de esta monografía el empleo de microorganismos para la producción de bienes y servicios tuvo etapas de estancamiento y de renovado interés. En el momento actual se puede asegurar un futuro muy promisorio para la Microbiología Industrial por diversas razones, entre las cuales se pueden mencionar:

1) Utilización de nuevas cepas.

2) Empleo de materias primas no tradicionales.

3) Producción de nuevos metabolitos.

4) Posibilidad de competir con la vía petroquímica en la producción de compuestos simples.

5) Alta especificidad de algunas transformaciones microbiológicas.

6) Sistemas de producción no tradicionales.

7) Sistemas no convencionales de tratamiento de efluentes.

8) Empleo de las metodologías tecnológicas en los cultivos de células animales y

vegetales.

La utilización de nuevas cepas ofrece un campo notable en expansión para los procesos microbiológicos, ya que hasta el presente se han empleado sólo unos pocos microorganismos de la gran diversidad que existen para ser explotados con fines industriales. Nuevos géneros y especies se están incorporando permanentemente para su empleo en la producción de compuestos conocidos o para nuevos productos. Especies del género Actinoplanes, por ejemplo, son importantes en la producción de algunos inhibidores enzimáticos, lo mismo que especies del género Therinocellum que permiten la transformación directa de la celulosa en alcohol.

Por otra parte las necesidades de mejorar los rendimientos de procesos conocidos

hace necesaria la obtención de nuevos mutantes a partir de las cepas disponibles.

Pero es sin duda en la utilización de cepas obtenidas

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