corinebacterias (1)
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CORINEBACTERIASDOCENTE: Dr. CARLOS VILLANUEVA AGUILAR
INTEGRANTES: o COLLAZOS SILVA LUISo ORTIZ BACA RUBI
APLICACIÓN
INDUSTRIAL
Producción de aminoácidos (ac. Glutámico y lisina; nt)
Fabricación de quesos
INTRODUCCION
• IKEDA: algas contenían L-glutamato de sodio.1908
• Corinebacterias como productoras. KINOSHITA y col., ASAHI y col. Glucosa mas sales de amonio = ac. Glutamico >>> producción industrial
1957
• KINOSHITA y col., NAKAYAMA y col.: describieron las mutantes >> lisina a partir de cepas productoras de ac. Glutamico .
1958, 1961
• YAMADA y col.: describieron cepas para producción de todo tipo de aminoácidos.1972
HISTORIA
GENEROS UTILIZADO
S
UTILIDAD
TAXONOMIA Y
MEDIOS DE
CULTIVO
1.
Mic
rob
iolo
gí
a
TABLA 1: PRINCIPALES UTILIZACIONES DE LOS AMINOÁCIDOS
Tabla 2: PRODUCCION MUNDIAL DE LOS PRINCIPALES AMINOACIDOS
• Importantes en la alimentación animal.
L- treoninaL-triptofano
• Producción de treonina por mutantes de Brevibacterium flavum.NAKAMORI Y SHIIO
(1973)
• Brevibacterium linens usada en maduración de quesos, pasta blanda, cocida y húmeda. Llamado «fermento del rojo»
INDUSTRIA QUESERA
Taxonomía y
ecología
• Imprecisa• 1º cepa productora de a.a fue
Micrococcus glutamicus, ahora denominado Corinebacteria (KINOSHITA y col 1958)
Taxonomía general
• Orden Actinomycetales (Bergey’s Manual).
• Arabinogalactano y meso-DAP en la pared.
• Gram +, no esporulados, irregulares, 22 géneros.
• Actualmente hay clasificación por ARNr 16S.
Bastoncillos Gram positivos no esporulados irregulares
Genero Corynebacterium * Genero Agromyces
Especies de Corynebacterium patógenas para plantas
Genero Arachnia
Genero Gardnerella Genero Rothia
Genero Arcanobacterium Genero Propionibacterium
Genero Arthrobacter * Genero Eubacterium
Genero Brevibacterium * Genero Acetobacterium
Genero Curtobacterium Genero Lachnospira
Genero Caseobacter Genero Butyrivibrio
Genero Microbacterium * Genero Thermoanaerobacter
Genero Aureobacterium Genero Actinomyces
Genero Cellulomonas Genero Bifidobacterium
Todas bacterias corineformes productoras de acido glutámico han sido agrupadas en especie Corynebacterium glutamicum por contenido de GC de 53 – 58%.
HABITAT CARACTERISTICAS Y PARÁMETROS ÓPTIMOS
• Suelo• Aerobias mesófilas• Tº optima 35ºC, máximo de 40ºC• Utilizan diferentes carbohidratos, algunas
metabolizan hidrocarburos, otras crecen sobre metanol.
• PH optimo: 7 – 8. rango general entre 6 y 9.
• No tolera el calor• Biotina necesaria para su crecimiento.
HABITAT
• Producción de pigmentos: amarillo pálido – amarillo, blanco cremoso o rosa
• Reducción de nitratos: mayoría reducen• Ureasa: mayoría con actividad ureasa.• Producción de acido a partir de hidratos
de carbono: Glc, Fru, Man, Mal, Sac, Tre. A veces de Manitol, Ara, Salicina, Esculina
• Necesidad de vitaminas
CARACTERISTICAS COMUNES
CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DISTINTIVOS DE LAS CORINEBACTERIASCARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DEL GENERO CORYNEBACTERIUM Y OTROS TAXONES DE ACTINOMYCETOS Y CORINEFORMES
MEDIOS DE CULTIVO
Medios derivados en investigación de Corynebacterium diphteriae, son complejos.Telurito de potasioAcido nalidixico (inhibe gram -)• Extracto de carne• Triptosa • NaCl• Acido nalidixico• Agar• H2O
Medio de HOYLE
Rutas
Metabólic
as
Regulación
2. Bioquímica
FISIOLOGIA Y METABOLISMO
Corinebacterias excretan a.a básicos y neutros. No excretan naturalmente el aspártico y glutámico.HUCHENQ 1984 estudia composición lipídica: capacidad de excretar ac. Glutámico esta ligado a la necesidad de biotina (síntesis de ac. Grasos de membrana).
KRAMER 1990: el transporte de glutamato en Corynebacteium glutamicum es por transporte activo primario, unidireccional, ATP dependiente (similar con «binding protein» de gram negativas)
VIA METABOLICA PARA PRODUCCION DE ACIDO GLUTAMICO
REGULACION
VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LISINA, TREONINA Y DE ISOLEUCINA
VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LOS AMINOACIDOS AROMATICOS
FISIOLOGIA Y
METABOLISMO
Microorganismo: Brevibacterium linens
Participa en la maduracion de los quesos porque asimila la glucosa sin produccion de acido.
Sintesis de productos aromáticos a partir de la metioninaCepas con actividad proteolitica, exopeptidasa (pH 9.6, Tº 26-30), enzima activadapor iones Co2+, inhibida por metales pesados.
Actividad lipasa para obtener ac. Grasos volatiles a partir de grasa de los productos lacteos.
APLICACIÓN INDUSTRIAL
FERMENTADOR: tipo “fed-batch”
CONCENTRACIONES FINALES: 90 – 120g/l
para tasa de biomasa de 15 –
25g/l
MATERIAS PRIMAS: Melaza de caña, de
remolacha, hidrolizados de
almidon
TIEMPO CORTO: 25 – 40 horas
Aplicación industrial
AGENTES MUTAGENICO
S
CONDICIONES: variables según
la cepa, para determinar
dosis optima de mutageno
AGENTES FISICOS: Rayos
X, UV
AGENTES QUIMICOS: N-
metil-N-nitrosoguanidin
a (NTG), etil-metano-
sulfonato (EMS)
Ejemplos: B. flavus
hiperproductora de ac.
Glutamico (tto NTG)
MEJORA DE CEPAS INDUSTRIALES
Separación de las bacterias: centrifugación o ultrafiltración
Concentración del jugo extraído
Acidificación del jugo hasta punto de solubilidad mínima (pH=3), cristalización del ac. Glutamico en bruto.
Decoloración y purificación.
Salificación y cristalización
FASES DE EXTRACION DEL ACIDO GLUTAMICO
GRACIAS..!!!