Produccion y aplicacion de aminoacidos

Producción y aplicaciones de aminoácidos

Los aminoácidos son componentes elementales de las proteínas. Pero además son precursores de gran cantidad de biomoléculas, entre ellas las bases nitrogenadas, el ión amonio, el grupo hemo necesario para formar las sales biliares, las clorofilas, o algunos antibióticos. De los 20 aminoácidos protéicos, existen una serie de ellos que los vertebrados (entre los que se encuentra el hombre) no pueden sintetizar, y tienen que ingerirlos en la dieta. Estos aminoácidos esenciales varían dependiendo de la especie. Sin embargo, los microorganismos son capaces de sintetizar todos los aminoácidos que necesitan para vivir.

El metabolismo de los microorganismos está regulado con gran precisión. Normalmente, éstos sintetizan cantidades de aminoácidos que son justo las necesarias para cubrir sus requerimientos nutricionales. Sin embargo, existen algunos microorganismos en la naturaleza, y algunas cepas mutantes, que poseen mecanismos defectuosos para la regulación de rutas de biosíntesis específicas y, como consecuencia de ello, excretan al medio exterior grandes cantidades de ciertos aminoácidos.

El interés en la producción de aminoácidos por parte de los microorganismos se debe a que son muy útiles en numerosas áreas. Aproximadamente el 66% de los aminoácidos producidos se utilizan en la industria de la alimentación; el 30% como aditivos de piensos; y el 4% restante en medicina y cosmética, así como material de partida en la industria química.

De todos los aminoácidos, el de mayor interés comercial y del que más toneladas al año se producen es el ácido glutámico, que se emplea para reforzar el sabor en el sector alimentario. El ácido aspártico y la fenilalanina se utilizan en la industria alimentaria, tanto humana como animal, en la alimentación humana se emplean, por ejemplo, como ingredientes del edulcorante artificial aspartame, un importante constituyente de las bebidas refrescantes dietéticas y de otros alimentos que se venden como carentes de azúcar. La lisina, es un aminoácido esencial para los seres humanos y algunos animales de granja como aditivo alimentario, y la bacteria que la produce comercialmente es Brevibacterium flavum.

Existen principalmente tres métodos para la obtención de aminoácidos: la extracción de hidrolizados de proteínas, que apenas se emplea debido a que, con este método, no se pueden atender las demandas del mercado ni con el máximo rendimiento; la síntesis química, que da como resultado mezclas ópticamente inactivas que contienen las dos formas posibles de un aminoácido (L y D) La forma que interesa producir por su importancia bioquímica es, generalmente, la forma L y, para conseguirla sin que se encuentre en una mezcla con la forma D, es necesaria una fabricación por el tercer método, producción microbiológica. Este último método puede realizarse mediante procesos fermentativos, o bien mediante la síntesis enzimática. La elección del procedimiento de producción de estas biomoléculas depende de diversos factores, como pueden ser el factor económico, el tamaño del mercado al que esté destinado el uso del aminoácido, la disponibilidad de los materiales de partida, o los aspectos medioambientales.