36473821 citrico

 

 

BIOCONVERSIÓN
Producción de cortisona utilizando un microorganismo

 

 

Productos de la microbiología 
Industrial Bioconversión
Sustrato

Células

Producto
(bioconversión
de esteroides)

Levadura

Productos de las Células
Enzimas
(Glucosa
Isomerasa)

Alcohol
Antibióticos
(Penicilina)

 

Aditivos
Alimenticios
(aminoácidos)

 Bioquímica y Microbiología Industrial 2º de Bioquímica Universidad de Zaragoza

Productos
Químicos
(ácido cítrico)

Metabolitos Primarios y 
Secundarios
Sustrato de
crecimiento

Células

Sustrato de
crecimiento

Metabolito
Primario

Las células y el metabolito se producen 
más o menos simultáneamente

Células

Sustrato de
crecimiento

Metabolito
Primario

Células

Metabolito
Secundario

Metabolito
Secundario

Después de producidas las células y el metabolito primario, las células 
convierten el metabolito primario en uno 
secundario

 

Metabolito
Primario

Después de producidas las células el 
sustrato se convierte en un metabolito 
secundario durante un posterior 
crecimiento

 

Características de los metabolitos secundarios
•
•
•
•

Específicos de un grupo de organismos
No esenciales para el crecimiento 
Dependiente de las condiciones de crecimientoProducidos como grupo de estructuras relacionadas: 
ˉ Una cepa de Streptomyces produce 32 antibióticos distintos 
del tipo antraciclina
• Puede obtenerse una superproducción espectacular

 

 

Diferencias entre metabolismo 
primario y secundario
Formación de alcohol
a partir de azucar por la levadura

Formación de penicilina por el
hongo Penicillium chrysogenum
Trofofase

Idiofase

CélulasPenicilina

Alcohol

Azúcar

 

Células

Azúcar

 

Vía metabólica primaria para la síntesis de 
aminoácidos aromáticos y metabolitos secundarios 
con anillos aromáticos
Glucosa
Eritrosa

Fosfoenol­piruvato
Metabolito
primario
Metabolito
secundario

3­Desoli­7­fosfo
D­arabinoheptulosonato
Ansamicina
Rifamicina

Ácido shikímico

Candicidina
Nistatina

Ácido corísmico

Piocianina
Ácido
antranílicoCloranfenicol
Nocardicina
Polimixina

Fenilalanina

 

Triptófano
Actinomicina

Ácido prefénico
Novobiocina

Tirosina

 

Relaciones entre metabolitos 
primarios y secundarios
Pentosa (C5)

Metabolitos secundarios
aromáticos
Aminoaácidos aromáticos
Policétidos (nC2)

Ácidos grasos (nC2)

Tetrosa (C4)

Ácido kójico
Sacáridos
Glucósidos

Triosa (C3)

Serina (C3N)

Alanina (C3N)

CO2
Piruvato (C3)Valina (C5N)

Malonato (C3)

Acetato (C2)

Mevalonato (C6)

Sikimato (C7)
CO2

Glucosa (C6)

CO2

Citrato (C6)

CO2

Metabolitos
secundarios

CO2

a­cetoglutarato (C5)
Ácido glutámico (C5N)

 

C1­pool
CO2
Pirofosfato de isopentenilo (C5)
Terpenos/Esteroides (nC5)

Metabolitos
secundarios

Oxalacetato (C4)

Glicocola (C3N)

 

Metabolitos microbianos secundarios comercializados
Metabolito secundarioPenicilina
Cefalosporina
Tetraciclina
Estreptomicina
Griseofulvina
Actinomicina
Pepstatina
ciclosporina A
Krestina
Bestatina
Gibberelina

 

Utilidad comercial
Antibiótico
Antibiótico
Antibiótico
Antibiótico
Antibiótico (antifúngico)
Antitumoral
Tratamientos antiulcerosos
Inmunosupresor
Tratamiento del cáncer
Tratamiento del cáncer
Regulador del crecimiento vegetal

 Represión del metabolismo secundario por componentes del medio
Componente del medio
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Fosfato
Fosfato
Fosfato
Fuentes de nitrógeno

 

Metabolito secudario reprimido
Penicilina
Actinomicina
Neomicina
Estroptomicina
Candicidina
Estreptomicina
Tetraciclina
Penicilina

 

METABOLITOS PRIMARIOS
VITAMINAS, AMINOACIDOS Y 
OTROS PRODUCTOS 
ORGÁNICOS
 

 

Uso de las vitaminas
•Suplemento alimentario para personas y 
animales
• 2º fármaco más vendido (1.000 millones año)
• La mayoría se producen por síntesis química
• La cobalamina y la riboflavina por fermentación

 

 

Vitaminas de producidas por 
fermentación

Cobalamina (Vitamina B12) 
 

Riboflavina(Vitamina B2) 
 

Función de la cobalamina
• La sintetizan exclusivamente 
los microorganismos.
• Cofactor en enzimas:
–
–
–...