UNIVERSIDAD NACIONAL AUT AUTÓNOMA ÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
Producción de Antibi Antibióticos, óticos, vitaminas y enzimas Equipo: 7 Rueda Candelaria Robinson González Hernández Ricardo A. Ortiz San Agustín Alejandra Grupo: 1602 México D.F . 5 de Noviembre de 2009 2009
Antibiótico Producto metabólico de un microorganismo que tiene la propiedad de inhibir o destruir a otros microorganismos
Microorganismos productores Hongos filamentosos (Eumycetes) (Eumycetes) : Producen el 25 % de los antibioticos antibioticos conocidos Géneros principales: Aspergillus , Monilia, Penicillum, Cephalosporium
Penicillum
Aspergillus
Microorganismos productores Bacterias:Producen el 75 % de los antibioticos conocidos Actinomycetes: Generos y Streptomyces Nocardia(65%) Pseudo seudomo mona nale less y Baci Bacill llus us (10%) (10%)
Algunos antibióticos producidos comercialmente Ant Antib ibiiót ótic ico o Bacitracina Cefalosporina Chloranfenicol Cicloheximida Cicloserina Eritromicina Griseofulvina Kanamicina Lincomicina Neomicina Nistatina Penicilina Polimixina B Estreptomicina Tetraciclina
Mic icrroo oorrga gani nism smo o pr prod oduc ucttor Tipo de microor microorganismo ganismo Bacillus licheniformis Cephalosporium sp. Streptomyces venezuelae (hoy síntesis química) Streptomyces griseus Streptomyces orchidaceus Streptomyces erytreus Penicillium griseofulvin Streptomyces kanamyceticus Streptomyces Lincolnesis Streptomyces fradiae Streptomyces noursei Penicillum chrysogenum Bacillus polymyxa Streptomyces griseus Streptomyces rimosus
Bacteria esporulada Hongo Actinomiceto Actinomiceto Actinomiceto Actinomiceto Hongo Actinomiceto Actinomiceto Actinomiceto Actinomiceto Hongo Bacteria esporulada Actinomiceto Actinomiceto
Características de los microorganismos productores de antibióticos 1. La cepa a utiliz lizar debe ser genéticamente estable. 2 Su velocidad de crecimien iento debería ser alta. 3. La cepa debe estar libre de contaminantes, incluidos fagos. 4. Sus requerimientos nutricionales deberían ser satisfechos a partir de medios de cultivo de costo reducido.
Características de los microorganismos productores de antibióticos 5. Debe ser de fácil conservación por largos períodos de tiem tiempo po,, sin sin pér pérdida dida de sus sus car caract acterís erísti tica cass part partic icul ular ares es.. 6. Debería llevar a cabo el proceso fermentativo compl omplet etoo en un tiem iempo cort orto. 7. Si el objetivo del proceso es un producto, éste debería ser de alto rendimiento y de fácil extracción del medio de cultivo.
Métodos para el estudio de microorganismos antagónicos 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Método de estría cruzada de Garré Método de las estrías alternas Método de los discos de agar Método de las estrías estrías radiales Método de las cajas superpobladas super pobladas Método del celofán
Búsqueda de antibióticos: Rastreo
Mejoramiento de microorganismos de uso industrial 1. Selección natural 2. Mutación inducida 3. Recombinación genética
PROCESO DE OBTENCIÓN DE ANTIBIÓTICOS
Esquema general de fermentación para la obtención de antibióticos
Fermentador.
Esquema de producción de penicilina penicilina
El término vitamina se le da al Bioquímico polaco Casimir Funk quien lo planteó en 1912. Consideraba que eran necesarias para la vida y la terminación Amina es por que creía que todas estas sustancias poseían la función Amina.
QUE ES UNA VITAMINA
Son compuest ompuestos os orgánic orgánicos os relativ relativamen amente te sencillos,s sencillos,son on absolu absolutam tament entee insisp insispens ensab ables les para para la exist existenc encia. ia. Se utiliz utilizan an en el interi interior or de las las células élulas como antec anteceso esora rass de las las coenz oenzim imas as,, a part partir ir de las las cual cuales es se elab elabor oran an las las miles miles de enzi enzima mass que que regu regula lan n las las reac eaccion ciones es quím químic icas as de las las que viv viven las las célul élulaas.
CLASIFICACIÓN DE VITAMINAS
LIPOSOLUBLES Vitam Vitamina ina A (R (Retinol etinol)) Vitam Vitamina ina D (Calci (Calcifer ferol) ol) Vitamina Vitamina E (Toc (Tocofer oferol) ol) Vitamina Vitamina K (Antihe (Antihemorr morrági ágica) ca)
VITAMINAS
CLASIFICACIÓN CLASIFICACI ÓN DE VIT VITAMINAS AMINAS VITAMINAS VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vitamina Vitamina C. Ácido Ácido Ascórbic Ascórbicoo. Antiesc Antiescorbút orbútica. ica. Vitamin Vitaminaa B1. Tiamina. Tiamina. Antiberi Antiberibérica bérica.. Vita Vitamin minaa B2. Ribof Ribofla lavin vina. a. Vitamin Vitaminaa B3. Niacina Niacina.. Ácido Ácido Nicotin Nicotinico ico.. Vitamin Vitaminaa PP. Antipelagrosa. Vita Vitamin minaa B5. Ácido Ácido Panto antoté ténic nicoo. Vitamina Vitamina W. Vitamin Vitaminaa B6. Pirido Piridoxina xina.. Vita Vitamin minaa B8. Biotin Biotina. a. Vitam Vitamina ina H. Vita Vitamin minaa B9. Ácido Ácido fólic fólicoo. Vitamina Vitamina B12. Co Cobala balamina mina..
FUNCIONES La función de las vitaminas en sistemas biologicos son sustancias nutricionales importantes (factores de crecimiento) y en el metabolismo tiene 4 principales func funcio ione ness que que son: son: -Estabilizadores -Estabilizadores de membranas. membranas. -Hormonas. -Electro -Electro donadore donadoress o acept aceptor ores es de proto protones. nes. -Coenzimas.
FACTORES DE CRECIMIENTO Los factor factores es de crecimie crecimiento nto pueden ser de dos tipos. tipos. 1. Lo Loss que que se nec neces esit itan an en cant cantid idad ades es muy muy pequ pequeñ eñas as y que funcionen cataliticamente cataliticamente como parte de los sistemas enzimáticos el complejo de vitamina B12 es es un ejemplo muy claro de este grupo. grupo. 2. aquel aquellos los que se necesi necesitan tan en canti cantida dades des sustan sustancia cialme lment ntee grand grandes es como aminoá aminoácio ciodos dos,, purina purinass y pirimidinas.
Avitaminosis Avi Avita tami mino nosi siss po porr defic deficie ienc ncia ia de vita vitami mina na C
HIPOVITAMINOSIS
Rati Ratiqu quis ismo mo caus causad adoo po porr hipo hipovi vita tami mino nosi siss D
HIPERVITAMINOSIS
Hipe Hiperv rvit itaamino minosi siss caus causad adoo po porr vita vitami mina na A
ET s una un a sust sustan anci ciaa anti an tiooxida xidant ntee ya que que elim elimin inaa radic adicaales les VIlibr VIT AMINA AMI NA A libres es y pro protteje eje al ADN ADN de su acci acción ón mutá mutággena, ena,
contribuy contribuyendo, endo, por tanto, tanto, a frenar frenar el envejecim envejecimiento iento célular.
La func funció ión n prin princi cipa pall de la vita vitami mina na A es interv interven enir ir en la formaci formación ón y mantenimie mantenimiento nto de la piel, membra membranas nas mucosa mucosas, s, dien diente tess y huesos huesos.. Tam Tambie bien n parti particip cipaa en la elabo elabora ració ción n de enzima enzimass en el el hígado hígado y de horm hormona onass sexuales sexuales y suprarre suprarrenales nales..
PRODUCCIÓN DE VITAMINAS
La mayor parte de las vitaminas se fabrican por síntesis química. Sin embargo unas cuantas son demasiado comp omplic licada de sin sintetiz etizaar de forma rma barata, pero ero pued ueden fabricarse por fermentación microbiana. Las mas impo imporrtant tantes es son son la vit vitamina mina B1 B122 y Rib Riboflavi oflavina na..
VITAMINA B12
Es sintetizada en la naturaleza exclusivamente por los microorganismos; se encuentra presente en cada tejido animal en concentraciones bajas.
La prod roducción come merc rciial se llev leva a cabo en la actu actual alid ida ad ent nter era ame ment nte e por fe ferm rmen enta taci ció ón. La vita vitami min na B12 fué obt bte enid nida come comerc rcia ialm lmen ente te al principio como un subproducto de las fermentaciones de estreptomicetos para la prod produc ucci ción ón de los los an anti tibi biót ótic icos os estr estrep epto tomi mici cina na,, cloranfenicol o neomicina, con un rendimiento de aproximadamente 1 mg/l.
PROCESOS DE PRODUCCIÓN 1- Propioni Propionibacte bacterium rium (freudenrei (freudenreichii chii y shermanii shermanii )
Con estos microorganismos se conduce un proceso en dos etapas. a- fase anaerobia de 2-4 dias: el producto de esta etapa eta pa es el 5’desoxiadenosil cobinamida. b- fase aerobia de 3-4 dias: el producto de esta etapa es el 5,6 dimetil benzimidazol. Estas dos estructuras se condensan condensan luego dando la coenzima coenzima B12. B12. Para liberar la vitamina de las celulas se hace un cale calent ntam amie ient nto o (10 30 min min a 80- 120 120 oC, pH= 6.5- 8.5) donde se convierte en la forma mas estable (cianocobala (cianocobalamina) mina) El producto producto crudo se usa en piensos. piensos.
2- Pseudomonas denitrificans
Con este microroganismo se conduce un proceso en una sola etapa. El proceso de produccion es una fermentacion en batch que se prolonga alrededor de 90 horas a 30 oC con agitacion y aireacion El medio de cultivo contiene : melazas de remolacha 10%, extracto de levadura 0.2%, fosfato de amonio 0.5 %, sulfato de magnesio 0.1%, sulfato de manganeso 0.0 .02 2% y otro tros microe roelem lementos. os. Debe De be ag agre rega gars rse e Co2+ y 5, 5,6 6 dime dimeti till be benz nzim imid idaz azol ol (pH=7. (pH=7.4) 4) Este es el el proce proceso so que que d desa esarro rrolla lla la firm firma a Merc Me rck k de desd sde e 19 1971 71 y la prod produc uctiv tivid idad ad ap aprox roxim imada ada es de 60 mg/litro.
Se cono conoce cen n vari varias as cepas epas produ product ctor oras as que que se encue encuentr ntran an aqui aqui con sus rendimient rendimientos. os.
Microorganismo
Rendimiento de de producción de B12 Bacillus megaterium 0.45g/l Butyribacterium rettgeri 5mg/l Streptomyces olivaceus 3.3mg/l Micromonaspara sp 11.5g/l Klebsiella Klebsiella pneumoniae 0.2gm/l Propionibacterium Propionibacterium sherami 19mg/l Pseudomonas dentrificans 60mg/l Rhodopseudomonas protamicus 135mg/l (hibrido) obtenida porla unión de Protaminobacter ruber y Rhosopseudomonas spheroides
VITAMINA B2 RIBOFLAVINA Sint Sintet etiz izad adaa po porr much muchos os micr microo oorrgani ganism smos os que que inclu incluyyen bacter bacterias, ias, leva levadur duras as y hong hongos, os, el hongo hongo A shbya shbya gossypii prod produc ucee una una enor enorme me cant cantid idad ad de esta esta vita vitami mina na.. A pesa pesarr de est este buen buen rendi endimi mien entto exis existte una una gran gran compe ompettenci enciaa econo economic micaa entre entre este este proc proceso eso micro microbia biano no y la sintesi sintesiss química.
PRODUCCIÓN POR FERMENTACIÓN DIRECTA Microor oorgaism gaismos os pr product oductor ores:b es:bact acteria erias, s, hong hongos os y 1- Micr levaduras. El primer primer microor microorgani ganismo smo empleado empleado en la produc producción ción industrial industrial fue el hongo hongo Eremothecium Eremothecium ashbyii, con remplaz lazad adoo rendimientos rendimientos maximos de 2 g/l. Luego fue remp por Ashbya gossipi, que produce 10-15g/l.
2- Medio edioss de culti cultivvo. Fermentador el cual contenía sacarosa 1.5 %, aceite de maíz 2 %, extracto de malta 0.5%, extracto de levadura 0.5%, fosfato diamónico 0.025%. El pH del medio de cultivo fue de 6.5 este se esterilizó a 121 ºC por 20 minutos.
3- Proc Proceso eso ferm ferment entati ativvo. La producción de la vitamina en un fermentador. La incubación se realiza a 30 ºC con aireación 7 dias de fermentación y sin agitación para evitar daños en el miscelio.
4- Extrac Extracción ción y purificación purificación de la ribof ribof lavina lavina.. La rib ribof ofla lav vina ina con conte ten nida ida en el prod produ ucto cto sec seco, fu fue e extra xtraíd ída a con but uta ano nol, l, po pos ste teri rio orme rment nte e se lle lleva a cab abo. o. La pu puri rifi fic cació ación n se rea realiza liza en un una a colu colum mna seca de silica gel utilizando una mezcla de solventes form fo rmad ada a po porr bu buta tano nol/ l/et eta ano nol/ l/ag agua ua en prop propo orció rción n 7:2:1.
OTROS MICROORGANISMOS MICROORGANISMOS En la actualidad se experimenta con levaduras de los generos: pichia, usando alcanos como fuentes de carbono; Hansenula,empleando Hansenula,empleando etanol como fuente de carb carbo ono no;; Saccharomyces em empl plea eand ndo o acet acetat ato o como fuente de carbono.
Estructura de la riboflavina, FMN y FAD
VITAMINA
ORGANISMOS QUE LA NECESITAN
FORMA DE COENZIMA
FUNCIONES METABOLICAS
Tiamina
Staphylococcus aureus Lactobacillus fermente
DPT
Activación de cetoácidos y cetoa cetoazu zuca care res; s; tran transf sfer erenc encia ia de unid unidad ades es de car carbo bono noss
Riboflavina
Lactobacillus casei Streptococcus lactis
Riboflavin 5-P Dinucl Dinucleot eotido ido de Flavina-adenina
Transferencia ransferencia de hidrogeno
Ácido nicotínico
Lactobacillus plantarum Proteus vulgaris
NAD Y NADP
Transferencia de hi hidrogeno
Ácido patonténico
Brucella abortus Proteus morgani
CoA 4Fosfapanteteína
Activ Activación ación y trans transfer ferencia encia de acilos. Sintesis Sintesis de ácidos ácidos grasos. grasos.
Vitam Vitamin inaa B6 Piridoxal piridoxamin a Ácido Ácido folico folico
Lactobacillus casei Peridoxal-P Clostridium perfringens Piridoxamina-P Streptococcus fecalis Lactobacillus casei Clostridium tetani
Ácido tetrahidrofólico
Descarboxilación, desaminación, transa transamina minación ción y racemi raceminaci nación ón de a.a. Transferencia ransferencia de 1 carbono
Ac. Ac. Paminoben zoico Biotina
Clostridium acetobutylicum Acetoba Acetobacte cterr suboxyda suboxydans ns
Ácido tetrahidrofólico
Transferencia ransferencia de 1 carbono
Leuconostoc mesenteroidesa Clostridium tetani Lactobacillus lactis
Biotina-CO2
Fijación de d e CO2, Sintesis Sintesis de acido acido graso graso..
Vitamina B12
Lactobacillus leichmannili Lactobacillus lactis
5-desoxiadenosilB12
Transferencia ransferencia de 1 carbon carbono. o. Sintes Sintesis is de desoxirribósidos isomerarización.
Vitamina E
Vitam Vitamina ina K Bacteroides melaninogenicus
Necesaria para la sínt síntesi esiss de célul células as y macromoléculas Coenz Coenzima ima utiliz utilizad adaa en transp transporte orte de elctrón(n elctrón(naft aftoqui oquinones nones y quinones)
PRODUCCION PRODUCCION VITAMINICA DE ALGUNAS LEVADURAS LEVADURAS (mcg/g de de ESPECIcelulas) ES TIAMINA RiBOFLAVINA NIACINA AC. FOLICO
Saccharomyce s cereviciae
28-37
44
296-402
34
Candida utilis
21-26 16-22
53 58 -6 0
213-282 301-313
10-15 12-20
12-14
40
196
12-15
Candida arborea O. lactis
OTRAS BACTERIAS (mcg/g de celulas) VITAMINAS
Enterobacter aerogenes
Pseudomonas fluorescens
Clostridium butyricum
Ac. nicotinico Riboflavina Tiamina Piridoxina Ac. pantotenico Ac. folico
240
21 0
250
44
67
55
11
26
9
7
6
6
140
91
93
14
9
3
¿QUE ES LA BIOTECNOLOGIA?
Tecnologia basada en la biologia biologia que es usada sobre todo en la industria alimenticia, farmaceutica, textil, y que sea benefico benefico para para el hombre, hombre, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas
¿QUE SON LAS ENZIMAS?
Las enzimas son catalizadores de naturaleza naturaleza proteíca son macromoleculas macromoleculas complejas que producen un cambio químico específico en otras sustancias, sin que exista un cambio en ellas mismas. Las enzimas son esenciales para todas las funciones corporales y se encuentran en la boca (saliva), el estómago (jugo gástrico), los intestinos (jugo pancreático, jugo y mucosa intestinal), la sangre y en cada órgano y célula célula del cuerpo.
¿CÓMO ESTA FORMADA LA ENZIMA?
Algunas enzimas son proteínas conjugadas; ya que poseen un grupo no proteico o prostético, Una enzima completa se denomina holoenzima, holoenz ima, y está formada por una parte proteica (apoenzima) (apoenzima) y un cofacto cofactorr no proteico (coenzima). HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA
LA REACCION DE LA ENZIMASUSTRATO
El sustrato es una molécula sobre la que actúa una enzima .El sustrato se une al sitio activo de la enzima, y se forma un complejo enzima-sustrato. El sustrato por acción de la enzima es transformado en producto y es liberado del sitio activo, activo, quedando libre para recibir otro sustrato
No todos los catalizadores bioquímicos son proteínas, pues algunas moléculas moléculas de ARN son capaces de catalizar reacciones (como el fragmento 16S de los ribosomas ribosomas en el que reside la actividad peptidil peptidil transf transfera erasa). sa).
IMPORTANCIA
Permiten aprov aprovechar echar las funciones funciones del metabolismo metabolismo interno y de la vida de relación, como la locomoción, locomoció n, la la excitabilidad, la l a irritabilidad, irritabilidad, la división celular, celular, la reproducción, etc.
IMPORTANCIA
Las enzimas, por lo tanto, se conside consideran ran como como catalizadores altamente específicos que modifican la velocidad de los lo s cambios promovidos por ellas.
TIPOS Y FUENTES DE OBTENCION DE ENZIMAS
Enzimas vegetales: vegetales: La may mayoría oría de las enzimas vegetales se encuentran disponibles disponible s en forma de polvo sin una purificación purificación muy elevada. También También se encuentran disponibles disponibles líquidos líquido s de papaína de baja actividad. El aumento aumen to de la disponibilidad disponibilid ad de las enzimas vegetales depende de diversos factores
TIPOS Y FUENTES DE OB OBTENCIÓN TENCIÓN DE ENZIMAS
Enzimas animales: Aquí se incluyen lipasas pancreáticas pancreáticas y proteasas proteasas,, pepsinas, estereasas estereasas .Son producidas producidas ultrapuras ultrapuras en cantidades cantidades industriales
TIPOS Y FUENTES DE OBTENCIÓN DE ENZIMAS
Enzimas microbianas: Las enzimas producidas por la fermentación de microorganismos representan aproximadamente aproximadamente el 90% de todas las enzimas producidas para los procesos industriales.
CONSIDERACIONES ESPECIALES
Especificidad Consideraciones del pH Consideraciones térmicas Activadores e inhibidores inhibidores Métodos de análisis Disponibilidad Soportes técnicos Costos Vida Media
ENZIMAS EN LA INDUSTRIA TIPO
DISPONIBILIDAD
PRECIO
PUREZA
Empleadas a gran Elevada escala
Bajo
Relativamente baja
Ampliamente empleadas
Pequeña
Alto
Alta
Especializados
Muy limitada
Muy alto
Variable
ENZIMAS MICROBIANAS
Son más útiles útile s que los derivados de las plantas o animales por la su gran gran variedad de actividades catalíticas que disponen, dispon en, y porque generalmente pueden obtenerse en cantidades abundantes, baratas, de forma regular y de calidad uniforme. uniforme. Además las enzimas microbianas son más más estables que sus homólogos animales y vegetales, y su proceso proceso de obtencion obtencion es más fácil y seguro seguro..
ENZIMAS MICROBIANAS MAS UTILIZADAS
Las enzimas más utilizadas son la -amilasa, la glucoamilasa, glucoamilasa, la glucosa glucosa isomerasa y varias varias proteasas. proteasas. Solamente se emplean unas 20 enzimas enzimas en cantidades apreciables. De ellas, algunas tienen el suficiente interés industrial industrial como para ser comercializadas comercializadas en e n los mercados de materias primas.
USOS INDUSTRIALES
DETERGENTES MANUFACTURACION DE LA CERVEZA CONSERV CONSERVACION ACION DE ALIMENTOS INDUSTRIA TEXTIL INDUSTRIA FARMACEUTICA ANALISIS CLINICOS
ESQUEMA DE PRODUCCION
PROTEASAS
ORIGEN: Se obtienen por cultivos de cepas seleccionadas de hongos ( Aspergillus oryzae ) o bacterias (Bacillus subtilis).
pH ÓPTIMO: 4-8 (vegetal); 2-10 (fúngico); 6-2 (bacteriano).
MECANISMO DE ACCION
Todas estas proteasas hidrolizan gran número de proteínas proteínas diferentes diferentes a través través de de polipéptidos hasta aminoácidos; también desdoblan desdoblan amidas amidas y ésteres ésteres de aminoácidos.
APLICACIONES DE LAS PROTEASAS
En los detergentes proteolíticos se hallan en el mercado este tipo de enzimas. Durante el proceso de maduración de la carne y el pescado ,actuan estas enzimas proteolíticas que suministran a la carne una textura blanda, jugosa, masticable, de sabor agradable y apta para la l a cocción y digestión Usada en el tratamiento de fibras proteínicas (seda y lana)
AMILASAS
ORIGEN: Bacillus subtilis (bacteriano) Ph op opti timo mo:: 7
MECANISMO DE ACCION
Las amilasas provocan la coagulación del almidón almidó n al hidrolizarlo. Se adhieren a las superficies superficies textiles y actúan como pegamento para los compuestos de almidón. Las L as amilasas empleadas en los detergentes detergentes son la -amilasas. Hidrolizan los enlaces -1, 4 glucosídicos
USOS DE LAS AMILASAS
Las amila amilasas sas tambien tambien se emplean en los los detergentes para eliminar las manchas que contienen almidón. Se usan en la fermentacion alcoholica, Estas enzimas son y amilasas Hidrólisis parcial del almidón para generar generar dextrinas que son utilizadas como espesantes. Hidrólisis del almidón almid ón para ser utilizado como fuente de carbono en diversas fermentaciones, entre ellas la producción de etanol para uso alimenticio y combustible.
USOS DE LAS AMILASAS
Obtención de jarabe de alta maltosa (Glu-Glu) utilizados en la fabricación de la cerveza y confituras (dulces, helados, tortas). Obtención de jarabes de alta glucosa utilizados en la fabricación de cerveza, panes y repostería, confituras y bebidas no alcohólicas. Hidrólisis parcial del almidón en la industria panadera para la liberación de glucosa que es sustrato de fermentación de las levaduras para producir el leudamient leudamientoo de la masa. masa.
Remoción del almidón utilizado como apresto en la industria indu stria textil.
LIPASAS
Origen: Animal
(pancreática), vegetal (semillas (semillas de soya, ricino, algodón y cereales como trigo y maíz) y fúngico (Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Gandida). pH optimo: 8-9 (animal), 4-5 (vegetal) y 2-9 (fúngica).
MECANISMO DE ACCION
Cataliza la hidrólisis de triglicéridos a diglicéridos, monoglicéridos monoglicéridos y ácidos ácidos grasos, grasos, más glicerina, glicerina, liberando de preferencia los ácidos grasos de las posiciones posiciones 1 y 3 de los glicéridos.
APLICACIONES DE LAS LIPASAS
Se usa en el desdoblamiento de lípidos, en la la producción de aroma aroma de quesos (crema, mantequilla, margarina y productos de chocolatería). También También se usa en el desgrasado desgrasado de proteína, en la industria industria textil.
LACTASA.
Origen: Levaduras (Saccharomyces lactis, S. fragilis, Torula cremoris) y Fúngico ( Aspergillus niger, Streptomyces coelicor, más
termorresistente). pH óptimo: 4-7.
MECANISMO DE ACCION
Cataliza la hidrólisis hidróli sis de la lactosa en glucosa y galactosa, desde los extremos de los restos de galactosa; siendo los dos monosacáridos resultantes más dulces y más fácilmente fácilmente asimilables.
APLICACIONES DE LA LACTASA
La lactasa se utiliza utiliz a en la elaboración de leches l eches deslactosadas, destinadas destin adas a la alimentación alimentación infantil y de adultos que presentan presentan una u na intolerancia a la lactosa por déficit déficit de su lactasa intestinal. Estabilidad y conservacion de la leche
PECTINO-ESTERASA (P.E.) O PECTINO-METIL-ESTERASA.
Origen: Es producida por hongos ( Aspergillus niger, niger, Fusarium Fusar ium oxysporum), levaduras,
bacterias y algunos vegetales, como tomates, cebollas y frutas cítricas.
MECANISMO DE ACCION
Produce la hidrólisis de la pectina, formando ácido ácido péct péctic icoo o poligalac poligalactur turónic ónicoo y metanol, al actuar actu ar de preferencia sobre los enlaces metílicos, vecinos de grupos carboxílicos carboxílicos libres ... .
APLICACIONES DE PECTINOESTERASA
Estas enzimas son las causantes de la pérdida de las características de turbidez de algunos jugos y néctares obtención rápida de un filtrado filtrado claro. claro. También se aplica una adición de esta enzima con el objeto de lograr un mayor rendimiento en jugo a partir de algunas frutas que no se pueden prensar con con facilidad, facili dad, quedando retenida una cantidad apreciable apreciab le de jugo.
, SA (PG) O PECTINODEPOLIMERASA
Origen: Fúngico (Aspergillus, Penicillium chrysogenum) y bacteriano (Bacillus subtillis). pH óptimo: 3-6 (fúngica)
y 5-8 (bacteriana).
MECANISMO DE ACCION
Desdoblamiento Desdoblamiento hidrolítico hidrolítico de los enlaces glucosídic glucosídicos os de las cadenas cadenas de pectina o del ácido ácido péctico péctico a oligourónidos oligourónidos o a ácido galacturónico galacturónico monómero (con reducción rápida de la viscosidad)
APLICACIONES DE LA PECTINASA
Se usa en el procesamiento de frutas y hortalizas para preparar jugos jugos y néctares, formando también parte p arte de las ya mencionadas "enzimas clarificantes", junto a la pectino-esterasa. pectino-esterasa. También También se emplea emplea para la maceración de tejidos vegetales con el objeto obje to de obtener aromas aromas (16). (16 ). Por otra parte, en la fermentación fermen tación húmeda húmeda de las semillas semillas de café café
INDUSTRIA TEXTIL
Se divide en cuatro etapas principales: 1) producción de la hebra 2) hilado, tejido 3) acabado de los tejidos 4) fabricación fabricación del producto textil. textil.
ENZIMAS EN LA INDUSTRIA TEXTIL
Estas enzimas se usan en las fases de hilado, hi lado, teñido y acabado de los tejidos con el objetivo de limpiar limpi ar la superficie del material, reducir las pilosidades y mejorar la suavidad.
ANALISIS CLINICOS
Las enzimas se emplean como reactivos reactivos estándar estándar en los laboratorios laboratorios para el diagnóstico de enfermedades, para pa ra el control y el seguimiento de enfermedades y de la respuesta del paciente hacia la terapia seguida, y para la identificación y control de la l a concentración concentración de drogas o sus metabolitos metabolitos en la sangre u otros fluidos f luidos corporales. corporales.
¿QUE ES EL PCR?
El PCR es en si un técnica muy simple: simple: dos oligonucleotidos son sintetizados sintetizados cada uno como secuencia complementaria de una hebra opuesta (secuencia (secuenc ia de un segmento en cada una de las hebras) del ADN blanco en posiciones que estén mas allá de aquellas donde termina el segmento a ser amplificado. Los oligonucleotidos oligonucleotidos sirven como cebadores cebadores con con sus extremos 3' orientados en direcciones opuestas. El ADN aislado que contiene el segmento a ser amplificado amplific ado es calentado levemente para ser desnaturalizado (separado en hebras sencillas), después se enfría en presencia presencia de grandes grandes cantidades de los oligonucleotidos oligonucleotidos sintéticos, sintéticos, lo que permite que por hibridización, se encuentren las secuencias complementarias. En este momento se agregan los cuatro desoxiribonucleotidos desoxiribonucleotidos trifosfato y el segmento hibridizado hibridizado sirve como cebador para iniciar la amplificación. El proceso de calentamiento y enfriamiento se lleva a cabo unas 25-30 veces en algunas horas en un aparato que lo hace automáticamente, hasta que el fragmento puede ser analizado o clonado.
Los segmentos son amplificados amplifi cados utilizando una ADN polimerasa resistente a los cambios de temperatura como la TaqI polimerasa polimerasa (aislada de una bacteria bacteria hipertermófila). Si se diseñan con cuidado los cebadores de tal forma form a que contengan contengan sitios sitios de corte para endonucleasas, endonucleasas, se puede facilitar mucho la clonación del ADN amplificado.
APLICACIÓN DEL PCR
Con esta técnica técnica se han podido podido amplificar segmentos de ADN de 40,000 años de antigüedad como momias momi as humanas y animales extintos como como el mamut, mamu t, lo l o que ha dado origen a la arqueología molecular mo lecular y a la paleontología paleontología molecular. molecular. Se utiliza utiliza mucho esta técnica para rastrear rastrear el origen de los l os virus humanos humanos y en estudios forenses
PRODUCTOS FARMACEUTICOS
A diferencia de otros usos industriales para las enzimas, las aplicaciones médicas y farmacéuticas de las mismas requieren generalmente pequeñas cantidades de enzimas muy purificadas
Esto es por que el destino desti no de una enzima o de un producto obtenido obtenido por por métodos enzimáticos es su administración a un paciente, resulta evidente que el preparado debe contener las menores cantidades posibles posibles de material extraño para evitar probables efectos secundarios.
USOS DE LAS ENZIMAS EN LOS MEDICAMENTOS
Producción de aminoácidos Tratamientos terapéuticos con enzimas Antibióticos semisintéticos Esteroides
REFERENCIAS
Producción de enzimas: Aliadas Aliadas productivas de la industria,http://www.bioplanet.net/magazine/bio_sep oct_1999/bio_1999_sep oct_1999/bio_1999_sepoct_industria.htm oct_industria.htm Brock. T.D T.D.. Biologí Biologíaa de los Microorganismos. Microorgani smos. 4ª edición. España: Editorial Omega S.A. 1982. Koneman, E.W. E.W. Diagnósti Diagnóstico co Microbiológico. México: Editorial Panamericana. 1984. Marroquin Marroquin,, Sanche Sanchezz Alfredo Alfredo,Ed. ,Ed. Quimica Quimica S.A.,1960 S.A.,1960 Mexic Mexicoo D.F. .F.
