corinebacterias (1)
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CORINEBACTERIASDOCENTE: Dr. CARLOS VILLANUEVA AGUILAR
INTEGRANTES: o COLLAZOS SILVA LUISo ORTIZ BACA RUBI
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APLICACIÓN
INDUSTRIAL
Producción de aminoácidos (ac. Glutámico y lisina; nt)
Fabricación de quesos
INTRODUCCION
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• 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
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GENEROS UTILIZADO
S
UTILIDAD
TAXONOMIA Y
MEDIOS DE
CULTIVO
1.
Mic
rob
iolo
gí
a
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TABLA 1: PRINCIPALES UTILIZACIONES DE LOS AMINOÁCIDOS
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Tabla 2: PRODUCCION MUNDIAL DE LOS PRINCIPALES AMINOACIDOS
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• 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
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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.
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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%.
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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
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CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DISTINTIVOS DE LAS CORINEBACTERIASCARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DEL GENERO CORYNEBACTERIUM Y OTROS TAXONES DE ACTINOMYCETOS Y CORINEFORMES
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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
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Rutas
Metabólic
as
Regulación
2. Bioquímica
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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)
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VIA METABOLICA PARA PRODUCCION DE ACIDO GLUTAMICO
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REGULACION
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VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LISINA, TREONINA Y DE ISOLEUCINA
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VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LOS AMINOACIDOS AROMATICOS
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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.
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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
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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
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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
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GRACIAS..!!!