Producción de fenilalanina
Hay 3 formas de producción de fenilalanina 1. Extracción Extracción de aminoácidos aminoácidos a partir partir de hidrolizados hidrolizados de proteína 2. Sínt Síntes esis is quí químic mica. a. 3. rod roduc ucció ción n micro! micro!iol ioló" ó"ica ica
1) Hidrolizados de proteína
#a hidrólisis proteica se realiza normalmente en un reactor$ con control de a"itación$ pH$ temperatura y tiempo del proceso. El sustrato se disuel%e o resuspende en a"ua hasta que el pH y la temperatura se esta!ilizan& a continuación se a"re"a la proteasa dando inicio a la hidrólisis. ' medida que (sta pro"resa se produce una disminución del pH de!ido a la rotura de los enlaces peptídicos. En los casos de hidrólisis enzimática el pH de!e ser mantenido en el óptimo de la enzima mediante la adición de !ase diluida. ara finalizar la hidrólisis proteica la enzima puede ser inacti%ada con calor$ mediante una disminución del pH o con una com!inación de am!os. ) tam!i(n puede ser retirada del medio mediante filtración y la proteína finalmente precipitada. #a hidrólisis proteolítica no se desarrolla en una sola reacción. Se trata de un con*unto de reacciones simultáneas de ruptura de enlaces$ con distintas especies car"adas en equili!rio$ lo que da una "ran comple*idad a este tipo de procesos. Se propone un proceso de hidrólisis constituido por tres reacciones consecuti%as. rimero$ la formación de un comple*o enzima+sustrato ,proteína-$ y despu(s la rotura del enlace amídico dando como resultado la li!eración de un p(ptido. inalmente$ el p(ptido restante se separa de la enzima despu(s de un ataque nucleofílico de una mol(cula de a"ua. El proceso puede reiniciarse so!re los dos nue%os p(ptidos o so!re uno solo de ellos
2) La síntesis química
Es más !arata que la producción micro!iana pero el producto químico es la mezcla ópticamente inacti%a de los isómeros / y #. 0utas para o!tención de fenilalanina
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0uta del prefenato iosíntesis de los aminoácidos aromáticos
#as rutas de los aminoácidos aromáticos #+ fenilalanina a partir del ácido pref(nico pueden %ariar de acuerdo al or"anismo$ y en muchos casos puede operar más de una ruta en una especie. En esencia$ tres tipos de reacción están implicadas ransaminación$ aromatización descar!oxilati%a e hidroxilaciones$ pero lo que cam!ia en los or"anismos es el orden en el que se lle%an a ca!o. 'sí$ en al"unos or"anismos se pueden producir tanto sustratos del ácido aro"(nico como del pref(nico. 4uchas !acterias y plantas tienden a sintetizar la fenilalanina y la tirosina por separado.
3.) ¿Microorganismos que producen la fenilalanina
acterias que producen fenilalanina Escherichia coli ales como la cepa '512637 ,tyra n18$ tyr0- ,9:4 +;176-& cepa H<18;7 ,=> de re"istro de '?? @@361- que alo*a el "en phe'3A- ,BS n> @
[email protected]& cepa mutante 4
A.A86.7@2- y análo"as. la cepa :+12 D<3118 ,tyr'-pH' ,E04 +3@CC- de E. coli$ la cepa :+12 D<3118 ,tyr'-pH'/ ,E04 +12C@7- de E. coli$ la cepa :+12 D<3118 ,tyr'-pH'erm ,E04 + 12CC2-$ de E. coli$ y la cepa :+12 D<3118 ,tyr'-p0+aroFA$p'?4'G$ denominada como 'H12C8A ,E04 +3@67- ,patente europea EA;;A2A1-. ?oryne!acterium "lutamicum roteus %u"aris ?epa '?? 2@722 :le!siella pneumoniae ?epa '?? 18831 re%i!acterium 'rthhro!acterium
4icro!acterium.
Microorganismo m!s utilizado en la industria "or#ne$acterium glutamicum con un mercado de 4ercado mundial 2888,tonao- para la producción de fenilalanina
Es una !acteria Fram positi%a del "(nero ?oryne!acterium$ asporó"ena ,no produce esporas- y pleomórfica ,que puede presentarse con di%ersas formas y tamaos-. ue descu!ierta en 17@6 en 5apón como productor natural de ácido "lutámico.1 ?omo la mayoría de los miem!ros del "(nero ?oryne!acterium$ requiere %itaminas$ aminoácidos$ purinas y pirimidinas para su crecimiento. El ran"o de temperaturas para el crecimiento está entre 38+36>? roceso de producción de fenilalanina mediante procesos !iotecnoló"icos 1- ropa"ación de culti%os comienza en un tu!o de ensayo o un tu!o con"elado o liofilizado donde se conser%a la cepa de inter(s$ o de una colonia del microor"anismo pre%iamente seleccionado. Se propa"a en el la!oratorio pro"resi%amente aumentando el %olumen del medio de culti%o. Esterilización reparación de medios ermentación Separación urificación ropa"ación de los culti%os 2- ermentación Se prepara el medio de nutrientes y se esteriliza. Se siem!ra un tanque de inóculos cuyo %olumen depende de la escala industrial. 9inoculosI@8+ 1888# y fermentador industrialI18+1888 m 3-. 3- Separación y purificación operaciones mecánicas de ruptura de c(lulas& separación de insolu!les por filtración$ centrifu"ación o sedimentación& separaciones primarias por extracción$ a!sorción$ adsorción$ ultrafiltración& purificación por extracción líquido+líquido$ extracción en dos fases acuosas o cromato"rafía de afinidad& aislamiento y acondicionamiento del producto. A- =o tiene relación directa con el producto pero es una etapa imprescindi!le por los %olJmenes in%olucrados y para preser%ar el medio.
