Biotecnologia

PRODUCCIÓN BIOTECNOLÓGICA DE ÁCIDO LÁCTICO
El ácido láctico tiene un amplio rango de aplicaciones en la industria alimenticia, química, farmacéutica, química y cosmética, entre otras. Recientemente se ha acelerado la investigación en L (+) y D (-), ácido láctico, por vía biotecnológica, debido a su posibilidad de transformación en poli-láctico biodegradable (PLA). Los esfuerzos en lainvestigación del ácido láctico, están enfocados a disminuir los costes de producción a través de nuevos sustratos, nuevas tecnologías de fermentación y separación, y nuevos microorganismos capaces de alcanzar altas concentraciones de ácido láctico, altos rendimientos y altas productividades.
INTRODUCCIÓN
El ácido láctico fue descubierto en 1780 por el químico sueco Scheele, quien lo aisló de lecheagria, fue reconocido como producto de fermentación por Blonodeaur en 1847 y tan solo en 1881, Littlelon inicia la fermentación a escala industrial. Es un compuesto muy versátil utilizado en la industria química, farmacéutica, de alimentos y de plásticos
Existen dos isómeros ópticos, el D (-), láctico y el L (+) láctico y una forma racémica constituida por fracciones equimolares de las formasD (-) y L (+). A diferencia del isómero D (-), la configuración L (+) es metabolizada por el organismo humano.
Ambas formas isoméricas del ácido láctico pueden ser polimerizadas y se pueden producir polímeros con diferentes propiedades dependiendo de la composición.
Propiedades del ácido láctico
Fórmula C3H6O3
Peso molecular 90,08
Índice de refracción 1,4414
Punto de fusión L(+) y D(-)52,8 a 54 ºC
Punto de ebullición 125-140 ºC
Gravedad específica 1206
Calor de combustión 3616 cal/g
Viscosidad 40,33 mNsm-2
Densidad 1,249
Constante dieléctrica 22ε

PRODUCCIÓN INDUSTRIAL
El ácido láctico puede ser obtenido por vía química o biotecnológica. La producción química, esta basada en la reacción de acetaldehído con ácido cianhídrico (HCN) para dar lactonitrilo, el cualpuede ser hidrolizado a ácido láctico; otro tipo de reacción se basa en la reacción a alta presión de acetaldehído con monóxido de carbono y agua en presencia de ácido sulfúrico como catalizador. La síntesis química tiene la desventaja que el ácido láctico producido es una mezcla de D y L ácido láctico óptimamente inactivo, por lo cual el 90% del ácido láctico producido en el mundo es elaborado porvía biotecnológica.
La producción biotecnológica está basada en la fermentación de sustratos ricos en carbohidratos por bacterias u hongos y tiene la ventaja de formar enantiómeros D (-) o L (+), óptimamente activos. La producción biotecnológica depende del tipo de microorganismo utilizado, la inmovilización o recirculación del microorganismo, el pH, la temperatura, la fuente de carbono, lafuente de nitrógeno, el modo de fermentación empleado y la formación de subproductos.
Las bacterias que pueden utilizarse para la producción de ácido láctico son cocos y bacilos Gram positivos, anaerobios facultativos, no esporulados, inmóviles y catalasa negativo, pertenecientes a los géneros Lactobacillus, Carnobacterium, Leuconostc, Tetragenococus,…
Las bacterias del ácido láctico (LAB)tienen requerimientos nutricionales complejos debido a su limitada habilidad para sintetizar aminoácidos y vitamina B. La mayoría de LAB producen únicamente una forma isomérica de ácido láctico. Las especies de los géneros Aerococcus, Carnobacterium, producen únicamente isómeros L, mientras las especies del género Leuconostc producen únicamente isómeros D. Sin embargo, algunas LAB producen formasracémicas donde el isómero predominante depende de cambios en la aireación, cantidad de NaCl, tipo de fermentación, incrementos en el pH y concentración de sustrato.
Aerococcus L

Leuconostoc citreum
Bar: 1 µm Leuconostoc cremoris
Bar: 2 µm

Leuconostoc lactis
Bar: 1 µm Leuconostoc mesenteroides
Bar: 1 µm
D
Lactobacillus L,D

Acorde con los productos finales de la...