Enzimologia

I. INTRODUCCION

Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH ) unidos a un carbono central. Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas.
La unión de varios aminoácidos da lugar a cadenas llamadas polipéptidos o simplemente péptidos, que se denominan proteínas cuando la cadena polipeptídicasupera los 50 aminoácidos o la masa molecular total supera las 5.000 especialmente, cuando tienen una estructura tridimensional estable, definida.
La producción de aminoácidos se inició en los países orientales. En estos países se usan muchos extractos de plantas, peces En 1908se dieron cuenta que todas estas sustancias tenían en común una sustancia, que era el glutamato. Primero se intentórealizar la síntesis química, pero se acabó observando que algunas bacterias exudaban al medio glutamato. Se realizó entonces la búsqueda delas bacterias y hacia 1950 tenían listo un sistema a partir de
Corynebacterium glutamicum
Los aminoácidos se utilizan habitualmente como materias primas en diversos procesos de la industria química, alimentaria, cosmética y farmacéutica. Aproximadamente el 66% delos aminoácidos producidos se utilizan en la industria de alimentos, el 30% como aditivos (forrajes y herbajes) y solamente el 4% restante en medicina y cosmética así como material de partida en la industria química.
Muchos aminoácidos se utilizan en medicina como ingredientes de soluciones de infusiones en el tratamiento post-operatorio (nutrición enteral). En la industria química los aminoácidosson utilizados como material de partida para la producción de copolímeros, como son las fibras de polialanina o las resinas de isocianato de lisina. En general, la producción industrial de aminoácidos se realiza principalmente por fermentación microbiana, biosíntesis o bien mediante la hidrólisis de proteínas. En todos los casos se obtienen aminoácidos a bajas concentraciones en disolucionesacuosas diluidas y en presencia de un elevado número de compuestos químicos similares, por lo que su separación y posterior purificación utilizando métodos tradicionales, tales como intercambio iónico, cromatografía, adsorción, extracción líquido-líquido o evaporación es un proceso muy complejo, cuyo costo puede llegar a alcanzar hasta el 50% del costo total de producción



II. OBJETIVOS
•Informar a los estudiantes sobre la obtención industrial de aminoácidos por métodos biotecnológicos.
III. DESARROLLO

1. Fundamento
1. Aminoácidos de origen industrial

Los aminoácidos son moléculas nitrogenadas simples con cadenas hidrocarbonadas de bajo peso molecular. Todos los aminoácidos, a excepción de la glicina, tienen dos formas estructurales o estéreo isómeros: L y D. Enlas proteínas animales todos los aminoácidos presentes pertenecen a la serie L. Sin embargo, en ciertos casos el animal dispone de la capacidad enzimática precisa para aprovechar la forma D, previa transformación a la forma L correspondiente. Así, por ejemplo, para la metionina ambas formas son totalmente disponibles. Para el triptófano la equivalencia está en torno al 90-100% en porcino pero sóloes del 55 al 85% en aves. Los isómeros D de lisina y treonina no son biológicamente activos por lo que no tienen valor para el animal. Lisina, metionina, treonina y triptófano son los aminoácidos actualmente disponibles a precios competitivos para la fabricación.

Se han desarrollado procesos de fermentación para todos los aminoácidos excepto para glicocola, L-cisteína y L-cistina, pero notodos estos procesos de fermentación se encuentran en uso a nivel comercial. En la fabricación comercial de aminoácidos existen tres procesos:


1. Extracción de aminoácidos a partir de hidrolizados de proteína. Este método se utiliza para obtener L-cisteína, L-cistina, L-leucina, L-asparragina y L-tirosina.

2. Síntesis química. La producción de glicocola, D,L-alanina, D,L-metionina y...