Producción de vitaminas (b2 y b12)

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
CURSO: BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
TEMA: PRODUCCION DE VITAMINAS POR FERMENTACIÓN
ALUMNO: CHÁVEZ CIEZA PERCY

1. PRODUCCIÓN DE VITAMINA B12
En 1926, Minot y Murphy determinaron que la anemia perniciosa humana se curaba con extractos de hígado, un descubrimiento por el que recibieron el premio Nobel de medicina en 1934. En 1948, Ricke y Smith aislaron vitaminaB12 cristalina de extractos de hígado. La vitamina B12 (cianocobalamina) es una vitamina que es sintetizada en la Naturaleza exclusivamente por los microorganismos. Es necesaria para los animales y está presente en cada tejido animal a concentraciones muy bajas (1ppm en el hígado). Su deficiencia produce la anemia perniciosa. Las necesidades en vitamina B12 de los animales quedan cubiertas por losalimentos que toman o por absorción de la vitamina B12 producida por los microorganismos del intestino. Sin embargo, el hombre obtiene la vitamina B12 solamente de los alimentos, ya que la vitamina B12 sintetizada por los microorganismos en el intestino grueso no puede ser asimilada.
1.1. Producción
Las concentraciones de vitamina B12 que están presentes en los tejidos animales son demasiadobajas para su uso en la producción comercial. La síntesis química tampoco es práctica ya que requiere 70 etapas de reacción. La producción comercial se lleva a cabo en la actualidad enteramente por fermentación. La producción industrial de vitamina B12 está destinada a la elaboración de suplementos y para enriquecer alimentos. La vitamina B12 fue obtenida comercialmente al principio como unsubproducto de las fermentaciones de estreptomicetos para la producción de los antibióticos estreptomicina, cloranfenicol o neomicina, con un rendimiento de aproximadamente 1 mg. / l. La Cianocobalamina también se obtiene como un subproducto de la fermentación de acetona, butanol y de los activados de tratamiento de aguas negras. A medida que la demanda de vitamina B12 aumentó, se desarrollaron procesosde fermentación con cepas de mayor rendimiento.
La producción mundial anual de vitamina B12 se estima en unos 12000 kg de los cuales unos 7000 kg son para la industria farmacéutica y el resto va a la industria de alimentación animal. En el caso de los piensos de cerdos y pollos, se añaden 10-15 mg de vitamina B12 por tonelada de pienso si se utiliza proteína vegetal que es más barata que laanimal.
1.2. Cepas productoras
Microorganismos potenciales productores de vitamina B12 (Cianocobalamina):

 Bacillus megaterium (Figura 02).
 Propionibacterium freudenreichii (Figura 03).
 Streptomyces spp.
 Propionibacterium shermanii
 Pseudomonas denitrificans. (Figura 04).
 Streptomyces olivaceus. (Figura 05).

Los rendimientos más altos se han obtenido a partir dePropionibacterium fredenreichii (19 mg/l), Propionibacterium shermani (23 mg/l) y Pseudomonas denitrificans (60 mg/l), esta es la de mayor rendimiento; sin embargo, esta sujeto a patentes, lo cual encarece la producción.
Las Propionobacterias, Propionibacterium fredenreichii y Propionibacterium shermani, producen vitamina B12 en 2 etapas, con la adición de cobalto.

 Una primera etapa anaerobia (2-4 días)donde se produce principalmente 5'-desoxiadenosil-cobinamida

 Una segunda etapa aerobia (3-4 días) donde tiene lugar la biosíntesis de 5,6-dimetil-benzimidazol, que es la forma en que se produce la 5'-desoxiadenosil-cobalamina (Coenzima B12).

 Estas cobalaminas que casi siempre están unidas a la célula, se llevan a solución por un tratamiento con calor (10-30 min a 80-120ºC, pH6,5-8,5). Una vez en solución se convierten en cianocobalaminas que son más estables.
Se ha encontrado que Pseudomonas denitrificans es la especie más productiva entre las diferentes Pseudomonas que producen vitamina B12. En este proceso de una sola etapa, la vitamina B12 se produce durante toda la fermentación. Deben añadirse como suplemento cobalto y 5,6-dimetil benzimidazol. Se ha encontrado...