CORINEBACTERIASDOCENTE: Dr. CARLOS VILLANUEVA AGUILAR

INTEGRANTES: o COLLAZOS SILVA LUISo ORTIZ BACA RUBI

APLICACIÓN

INDUSTRIAL

Producción de aminoácidos (ac. Glutámico y lisina; nt)

Fabricación de quesos

INTRODUCCION

• IKEDA: algas contenían L-glutamato de sodio.1908

• Corinebacterias como productoras. KINOSHITA y col., ASAHI y col. Glucosa mas sales de amonio = ac. Glutamico >>> producción industrial

1957

• KINOSHITA y col., NAKAYAMA y col.: describieron las mutantes >> lisina a partir de cepas productoras de ac. Glutamico .

1958, 1961

• YAMADA y col.: describieron cepas para producción de todo tipo de aminoácidos.1972

HISTORIA

GENEROS UTILIZADO

S

UTILIDAD

TAXONOMIA Y

MEDIOS DE

CULTIVO

1.

Mic

rob

iolo

gí

a

TABLA 1: PRINCIPALES UTILIZACIONES DE LOS AMINOÁCIDOS

Tabla 2: PRODUCCION MUNDIAL DE LOS PRINCIPALES AMINOACIDOS

• Importantes en la alimentación animal.

L- treoninaL-triptofano

• Producción de treonina por mutantes de Brevibacterium flavum.NAKAMORI Y SHIIO

(1973)

• Brevibacterium linens usada en maduración de quesos, pasta blanda, cocida y húmeda. Llamado «fermento del rojo»

INDUSTRIA QUESERA

Taxonomía y

ecología

• Imprecisa• 1º cepa productora de a.a fue

Micrococcus glutamicus, ahora denominado Corinebacteria (KINOSHITA y col 1958)

Taxonomía general

• Orden Actinomycetales (Bergey’s Manual).

• Arabinogalactano y meso-DAP en la pared.

• Gram +, no esporulados, irregulares, 22 géneros.

• Actualmente hay clasificación por ARNr 16S.

Bastoncillos Gram positivos no esporulados irregulares

Genero Corynebacterium * Genero Agromyces

Especies de Corynebacterium patógenas para plantas

Genero Arachnia

Genero Gardnerella Genero Rothia

Genero Arcanobacterium Genero Propionibacterium

Genero Arthrobacter * Genero Eubacterium

Genero Brevibacterium * Genero Acetobacterium

Genero Curtobacterium Genero Lachnospira

Genero Caseobacter Genero Butyrivibrio

Genero Microbacterium * Genero Thermoanaerobacter

Genero Aureobacterium Genero Actinomyces

Genero Cellulomonas Genero Bifidobacterium

Todas bacterias corineformes productoras de acido glutámico han sido agrupadas en especie Corynebacterium glutamicum por contenido de GC de 53 – 58%.

HABITAT CARACTERISTICAS Y PARÁMETROS ÓPTIMOS

• Suelo• Aerobias mesófilas• Tº optima 35ºC, máximo de 40ºC• Utilizan diferentes carbohidratos, algunas

metabolizan hidrocarburos, otras crecen sobre metanol.

• PH optimo: 7 – 8. rango general entre 6 y 9.

• No tolera el calor• Biotina necesaria para su crecimiento.

HABITAT

• Producción de pigmentos: amarillo pálido – amarillo, blanco cremoso o rosa

• Reducción de nitratos: mayoría reducen• Ureasa: mayoría con actividad ureasa.• Producción de acido a partir de hidratos

de carbono: Glc, Fru, Man, Mal, Sac, Tre. A veces de Manitol, Ara, Salicina, Esculina

• Necesidad de vitaminas

CARACTERISTICAS COMUNES

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DISTINTIVOS DE LAS CORINEBACTERIASCARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DEL GENERO CORYNEBACTERIUM Y OTROS TAXONES DE ACTINOMYCETOS Y CORINEFORMES

MEDIOS DE CULTIVO

Medios derivados en investigación de Corynebacterium diphteriae, son complejos.Telurito de potasioAcido nalidixico (inhibe gram -)• Extracto de carne• Triptosa • NaCl• Acido nalidixico• Agar• H2O

Medio de HOYLE

Rutas

Metabólic

as

Regulación

2. Bioquímica

FISIOLOGIA Y METABOLISMO

Corinebacterias excretan a.a básicos y neutros. No excretan naturalmente el aspártico y glutámico.HUCHENQ 1984 estudia composición lipídica: capacidad de excretar ac. Glutámico esta ligado a la necesidad de biotina (síntesis de ac. Grasos de membrana).

KRAMER 1990: el transporte de glutamato en Corynebacteium glutamicum es por transporte activo primario, unidireccional, ATP dependiente (similar con «binding protein» de gram negativas)

VIA METABOLICA PARA PRODUCCION DE ACIDO GLUTAMICO

REGULACION

VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LISINA, TREONINA Y DE ISOLEUCINA

VIA METABOLICA LIGADA A LA PRODUCCION DE LOS AMINOACIDOS AROMATICOS

FISIOLOGIA Y

METABOLISMO

Microorganismo: Brevibacterium linens

Participa en la maduracion de los quesos porque asimila la glucosa sin produccion de acido.

Sintesis de productos aromáticos a partir de la metioninaCepas con actividad proteolitica, exopeptidasa (pH 9.6, Tº 26-30), enzima activadapor iones Co2+, inhibida por metales pesados.

Actividad lipasa para obtener ac. Grasos volatiles a partir de grasa de los productos lacteos.

APLICACIÓN INDUSTRIAL

FERMENTADOR: tipo “fed-batch”

CONCENTRACIONES FINALES: 90 – 120g/l

para tasa de biomasa de 15 –

25g/l

MATERIAS PRIMAS: Melaza de caña, de

remolacha, hidrolizados de

almidon

TIEMPO CORTO: 25 – 40 horas

Aplicación industrial

AGENTES MUTAGENICO

S

CONDICIONES: variables según

la cepa, para determinar

dosis optima de mutageno

AGENTES FISICOS: Rayos

X, UV

AGENTES QUIMICOS: N-

metil-N-nitrosoguanidin

a (NTG), etil-metano-

sulfonato (EMS)

Ejemplos: B. flavus

hiperproductora de ac.

Glutamico (tto NTG)

MEJORA DE CEPAS INDUSTRIALES

Separación de las bacterias: centrifugación o ultrafiltración

Concentración del jugo extraído

Acidificación del jugo hasta punto de solubilidad mínima (pH=3), cristalización del ac. Glutamico en bruto.

Decoloración y purificación.

Salificación y cristalización

FASES DE EXTRACION DEL ACIDO GLUTAMICO

GRACIAS..!!!