METABOLITOS PRIMARIOS

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(No Transcript)
2
BIOCONVERSIÓN
Producción de cortisona utilizando un
microorganismo
3
Productos de la microbiología Industrial
Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de
Bioquímica Universidad de Zaragoza
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Metabolitos Primarios y Secundarios
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Características de los metabolitos secundarios

• Específicos de un grupo de organismos
• No esenciales para el crecimiento
• Dependiente de las condiciones de crecimiento
• Producidos como grupo de estructuras
  relacionadas
• Una cepa de Streptomyces produce 32 antibióticos
  distintos del tipo antraciclina
• Puede obtenerse una superproducción espectacular

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Diferencias entre metabolismo primario y
secundario
7
Vía metabólica primaria para la síntesis de
aminoácidos aromáticos y metabolitos secundarios
con anillos aromáticos
8
Relaciones entre metabolitos primarios y
secundarios
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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METABOLITOS PRIMARIOS

• VITAMINAS, AMINOACIDOS Y OTROS PRODUCTOS ORGÁNICOS

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Uso de las vitaminas

• Suplemento alimentario para personas y animales
• 2º fármaco más vendido (1.000 millones año)
• La mayoría se producen por síntesis química
• La cobalamina y la riboflavina por fermentación

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Vitaminas de producidas por fermentación
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Función de la cobalamina

• La sintetizan exclusivamente los microorganismos.
• Cofactor en enzimas
• Dioldeshidratasa
• Etanol amonio-liasa
• L-ß-lisina mutasa
• D-a-lisna mutasa
• Ornitina mutasa
• Glutamanto mutasa
• Metil CoA mutasa
• Ribonucleótido reductasa
• ??-metilenglutarato mutasa

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Producción comercial

• Cobalamina
• 1948 de hígado
• Actualmente por fermentación
• Propionibacterium (19-23 mg/l)
• Pseudomonas dinitrificans (60 mg/l)
• Fuente de carbono molasas de remolacha y
  suplementada con cobalto.

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Deficiencia de CobalaminaAnemia Perniciosa

• Personas mayores de 60 años ocasionalmente en
  niños
• Antes de 1926 incurable y fatal
• Por absorción defectuosa de la vitamina
• Síntomas en vegetarianos estrictos
• Células rojas anormalmente grandes, inmaduras,
  frágiles y en bajo número (1 a 3 millones/ml)
• Médula ósea mitosis y replicación del DNA
  suspendidos
• Mucosa gástrica suspendida la secreción de HCl
• SNC desmielinización, ataxia y síntomas
  psicóticos
• Tratamiento inyección intramuscular de 3 a 6 µgr
  de cobalamina y dosis de mantenimiento de 1 mg

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Producción comercial

• Riboflavina
• Cofactor FAD, FMN
• Sintetizada por muchos microorganismos
  bacterias, levaduras y hongos
• Ashbya gossypii 7g/l
• La síntesis química esta alcanzando a la
  microbiana

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Aminoácidos de uso industrial
Aminoácidos utilizados en la industria alimentaria
Producción aual
Aminoácido
Usos
Finalidad
en el mundo (Tm)
L-glutamato
Reforzar el sabor, ablandador de la carne
370.000
Varios alimentos
L-aspartato y alanina
Enriquecer el sabor
5.000
Zumos de frutas
Glicina
Mejora del sabor, Partida para síntesis orgánicas
6.000
Alimentos edulcorados
L-cysteina
Mejora calidad
700
Pan
Antioxidante
Zumos
L-triptófanoL-histidina
Antioxidante, evita enranciado aditivo nutritivo
400
Varios alimentos
Leche en polvo
Aspartame
Edulcorante bajo en calorias
7.000
Bebidas refrescantes
(a partir de
L-fenilalaniaL-aspártico)
L-lisina
Aditivo nutritivo
70.000
Pan (Japón).
Aditivo nutritivo
Piensos
DL-Metionina
Aditivo nutritivo
70.000
Productos de la soja y
Aditivo nutritivo
Piensos.
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Producción de aminoácidos

• La mayoría de los aminoácidos pueden fabricarse
  químicamente.
• La síntesis química da como resultado la forma de
  mezclas ópticamente inactivas de las formas D y
  L.
• La producción microbiológica puede ser por
  fermentación directa, o por síntesis enzimática.

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Producción de Lisina

• Brevibacterium flavium
• Regulada por retroalimentación
• Los mutantes desregulados producen hasta 60
  gr/litro

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Regulación de la síntesis de lisina por
retroalimentación
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Producción de Ácido Glutámico

• Corynebacterium glutamicum
• La biotina es un cofactor esencial en la
  biosínteis de los ácidos grasos.
• Su deficiencia conduce a un daño en la membrana.
• Como consecuencia el ácido glutámico es secretado
  al medio.
• El crecimiento del corynebacterium glutamicum
• Medio de crecimiento con mucha biotina
• Medio deficiente en biotina provoca la excreción
  del aminoácido.

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Producción de compuestos orgánicos

• Ácido cítrico
• Alimentos y bebidas
• Ácido itacónico
• Resinas acrílicas
• Ácido glucónico
• Tratamiento de deficiencias de calcio (gluconato
  cálcico)
• Agente de lavado y suavizante
• Sorbosa
• Para la fabricación de ácido ascórbico
• Sorbosa ----(acetobacter)------gtSorbitol----gt----gt
  Vitamina C
• Giberlina
• Hormona vegetal del crecimiento producida por
  hongos
• Dihidroxiacetona
• Bronceador Glicerol---(acetobacter)----gtDihidrox
  iacetona
• Dextrano
• Prolonga la duración del plasma. Reactivo químico
• Ácido láctico
• Alimentos, para acidificar alimentos y bebidas.
• Acetona y butanol

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Producción de ácido Cítrico

• Producido microbiológicamente por fermentación
• Aspergillus niger
• La fermentación se realiza aeróbicamente.
• La condición fundamental pare tener un gran
  rendimiento es que le medio sea deficiente en
  hierro.
• El ácido cítrico es superproducido como agente
  quelante para apoderarse del hierro.

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Producción de ácido Cítrico

• Fuente de carbohidratos
• Almidón de patata
• Hidrolizados de almidón
• Jarabe glucosa
• Jarabe o molasas de caña de azúcar o remolacha
  azucarera
• La fermentación se realiza aeróbicamente
  procesos en superficie o sumergidos. Fue la
  primera fermentación aeróbica industrial.
• El ácido cítrico se produce como un típico
  metabolito secundario