3 metabolitos de interes industrial

METABOLITO: PROTEASAS ALCALINAS
Las proteasas alcalinas son enzimas capaces de hidrolizar proteínas en medios cuyo pH > > 7, por lo que son ideales para su utilización en detergentes, este tipo de enzimas son producidas por varias bacterias Gram+ siendo el género Bacillus el más utilizado para la producción industrial, debido principalmente a su capacidad para excretarlas al medio de cultivo,de donde resulta fácil obtenerlas al evitarse el trabajo de tener que romper las células para liberar la enzima.
TIPOS DE PROTEASAS:
El primer tipo: produce una gran cantidad de proteasas neutras, solo siendo capaz de producir proteasas alcalinas después de mucho tiempo, desapareciendo gradualmente y en paralelo la producción de proteasas neutras, siendo por lo tanto baja la producción de proteasasalcalinas
El segundo tipo: Produce ambos tipos de proteasas al mismo tiempo, pero la actividad enzimática disminuye muy rápidamente debido al efecto que cada proteasa causa sobre la otra
El tercer tipo: produce únicamente proteasas alcalinas
El cuarto tipo: produce únicamente proteasas neutras
FORMA GENERAL PARA INDUCIR LA PRODUCCIÓN DE PROTEASAS ALCALINAS
Mantenimiento del medio de cultivo a unpH > 7
Medio de cultivo con proteínas como única fuente de carbono para inducir la expresión de los genes encargados de la degradación de proteínas
Evitar que el medio contenga glucosa u otras azucares (o en caso de contener las concentraciones deben de ser muy bajas), ya que los genes de interés son susceptibles a represión catabólica.


PRODUCCIÓN DE PROTEASAS:
Organismo
Habitad de dondeaislarlo
pH optimo
Medio de cultivo y aislamiento primario
B. subtilis
Suelo, Agua
10.3-10.7
Agar nutritivo
B. alcalaphilus
Suelo enriquecido con pH 10
7.8-10
Parte A.- peptona 5; ext. de levadura 5;
KH2PO4 10 ; MgSO4 ·7H2O 0.2
H2O destilada 900ml
Parte B.-Na2CO3·10H2O 20;
H2O destilada 100ml
después de esterilizar A+B
PH final 10.5
B. licheniformis
Suelo
6.5-10
Agar nutritivo
B. firmus
Suelo
10
Agarnutritivo
LAS APLICACIONES DE LAS PROTEASAS:
Las proteasas alcalinas hidrolizan los enlaces peptídico de las proteínas, con lo cual convierten una molécula grande- como lo es una proteína- en muchas moléculas de menor tamaño, facilitando con ello la formación de la esfera de solventación en torno a ellas y por lo tanto su arrastre, lográndose que con menor cantidad de detergente sea retirada mayorcantidad de materia orgánica, con esta misma finalidad se agregan también lipasas a los detergentes

MEDIOS DE PRODUCCIÓN
Ingrediente
Concentración (g/l)
Medio A
Almidón hidrolizado
50
Aceite de Soya
20
Caseína
20
Na2HPO4
3.3
Medio B
Almidón hidrolizado
150
Lactosa
4.3
Aceite de semillas de algodón
30
Extracto de levadura
7.2
Proteína de soya
3.65
K2HPO4
4.3
MgSO4 7H2O
1,25
Trazas de metalesMedio C
Cebada
100
Aceite de soya
30
para ajustar pH (9-10) Na2CO3

Método de fermentación
Uno de los métodos utilizados para la producción industrial de las proteasas alcalinas es el conocido como de alimentación semi-continua, esta alimentación de nutrientes y sales es regulada en función al pH que debe de ser estrictamente controlado para conseguir una mejor productividad y de la etapa en lacual se encuentre el desarrollo de la cinética microbiana, suministrándose nutriente solamente en la etapa de crecimiento exponencial que es en la que se producen la proteasas alcalinas y donde se observan los mayores rendimientos para la obtención de la misma, esta alimentación también debe de ser muy controlada ya que la concentración de glucosa en el caldo de cultivo no debe de exceder de0.43 g/l pues de lo contrario la producción de nuestro metabolito de interés ( proteasa alcalinas) se ve disminuida al entrar en acción los sistemas de represión catabólica.
Otra sugerencia es que en vez de usar harina de soya se use sulfato de amonio como única fuente de nitrógeno, con la finalidad de eliminar olores desagradables causados por la presencia de compuestos orgánicos nitrogenados...