Producción industrial de vitaminas y enzimas

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Presentacin de PowerPoint

Universidad Nacional Autnoma de MxicoFacultad de Estudios Superiores ZaragozaProduccin Industrial de Enzimas y Vitaminas

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Asesor: Q.F.B. Gonzlez Moreno Jos Oscar

Granja Pacheco Habacuc Guerrero Hernndez Susana Dinorah Ortiz Snchez Jorge Armando

EnzimasSon molculas de naturaleza protenica que aceleran las reacciones bioqumicas, disminuyen la energa de activacin de las reacciones que catalizan acelerando la tasa de reaccin.

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ConceptosApoenzima (inactivo) + cofactor holoenzima (activo)

Conceptos

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Clasificacin de acuerdo a sus reacciones. ENZIMA TIPO DE REACCION CATALIZADA EJEMPLOS DE INTERES INDUSTRIALLiasas Catalizan el rompimiento de un enlace covalente o su formacin (sin incorporacin de agua: C-C; C-O; C-N). LiasasDescarboxilasasAldolasasHidratasasDeshidratasasDesaminasaSintasasPectato liasasAlfa- acetolactatoDescarboxilasa IsomerasasTransferencia de grupos dentro de molculas para formar ismeros.IsomerasasRacemasasEpimerasas-Mutasas (no todas)Glucosa isomerasaLigasas Catalizan la reaccin que permite la unin de dos molculas con hidrlisis simultanea de ATP.LigasasSintetasasCarboxilasasNo utilizadas en procesos industriales actualmente

Clasificacin de acuerdo a sus reacciones. ENZIMA TIPO DE REACCION CATALIZADA EJEMPLOS DE INTERES INDUSTRIALOxidorre-ductasasCatalizan la reaccin de oxido reduccin al adicionar o sustraer un hidruro y un hidronio.DeshidrogenasasOxidasasReductasasPeroxidasasCatalasaOxigenasHidrolasasCatalasasPeroxidasasGlucosa oxidasaTrasferasasTrasferencia de grupos orgnicos funcionales.MetiltrasferasasAciltransferasasAminotransferasasFosfotransferasasQuinasasTransaldolasaTranscetolasaFructosiltransferasasGlucosiltrasferasasHidrolasasIncorporacin de agua en sitios de rotura.EsterasasPeptidasaFosfatasaGlucosidasasFosfolipasasAmidasasRibonucleasasAmilasasCelulasasLipasasPectinasasProteasas

Produccin industrial.Posible debido a la mejora en:Gentica microbiana.Optimizacin de las condiciones de fermentacin.Liberacin de las enzimas mediante mtodos de ruptura.Procesos modernos de purificacin.El desarrollo de procesos para inmovilizacin y reciclamiento.Produccin continua de enzimas.

Produccin industrial.sustratoAcondicionamiento de humedadesterilizacininoculacinExtraccin de enzimasFiltracin Extracto crudo de enzimasResiduoSecadoEnzima cruda solida

Produccin industrial.ParametroEnzima industrialEnzima analticaEnzima clnicaEscala de produccinToneladasMiligramos-gramosMiligramos-gramosGrado de purificacinCrudaCristalina pura.Cristalina pura.

Actividades secundariasPresenteGeneralmente ninguna, en caso positivo es definidaSlo isoenzimasOrigenMicrobiano, generalmente extracelularMicrobiana, animal, de plantas, generalmente intracelular.Microbiana, animal, de plantas, generalmente intracelular.Mltiples aplicacionesParcialmente posiblePosible en parte.No posible.Coste de produccinBajoMedio-AltoAlto

Enzimas de inters IndustrialEnzima.Mecanismo de accin.Microorganismos productores.Utilidad en la industria.-galactosidasaCortan la lactosa en glucosa y galactosa.A.nigerAzucarera (cristalizacin el azcar, conversin de la rafinosa en sacarosa)AmilasaHidrolizan el almidn, producen polmeros de cadena corta (dextrinas,) luego en disacridos y finalmente en glucosa.B. subtilis A.oryzae, A. niger, A. sojae, Penicillium expansum, Rhizopus sp.Produccin de glucosa, fermentacin alcohlica, jarabes de azcar.PectinasaCortan la pectina en diferentes sitios en la molcula.A.Niger, A. ochraceus, PeniciliumglaucumIndustrias de vinos y zumos de frutas, (clarificacin, degradacin de las pectinas)

Enzimas de inters IndustrialEnzima.Mecanismo de accin.Microorganismos productores.Utilidad en la industria.Glucosa IsomerasaCausa la isomerizacin de la glucosa a fructosa.Bacillus coagulans, Streptomyces rubinosus, Actinoplanes missouriensis, Flavobacterium arborescensTransforma la de glucosa a fructosa.LipasaCortan grasa (ster de glicerol) en di o monoglicridos y cidos grasos.A.Niger, R. delemar, Geotrichum candidum, Mucor javanicus, M miehei, Absidia butleriPseudomonas, Achromobacter, StaphylococcusIndustrias queserasProteasacidasNeutrasAlcalinasHidrolizan protenas.M. pusillus, A. oryzae, A. saitori, A. niger, Trametes sanguinearaA.oryzae, Bacillus subtilis, B. cereus, Pseudomonas aeruginosaBacillus licheniformes. Streptomyces fradiae; A. oryzaeHidrlisis de la protena de la soja, panificacin (degradan el gluten).Ablandamiento de la carne.

Maduracin de los quesos.

Enzimas de inters IndustrialEnzima.Mecanismo de accin.Microorganismos productores.Utilidad en la industria.Estreptoquinasa La estreptoquinasa es unaenzimaque activa el paso de plasmingeno a plasmina, que hidroliza las redes de fibrinaStreptococcus sp Activa la cicatrizacin de heridas y quemaduras Invertasa Hidrolisis de la sacarosa Sacaromyces cerevisiae, Candida spFabricacin de caramelos (evita la cristalizacin del azcar)Colagenasa Hidrolisis de la protena (colgeno)Clostridyum histolyticum Activa la cicatrizacin de heridas y quemaduras se vende como medicamento

Enzimas de inters IndustrialEnzima.Mecanismo de accin.Microorganismos productores.Utilidad en la industria.Celulasa Hidrolisis de celulosa Trichoderma konigi, A. niger Ayudante digestivo Catalasa Cataliza la descomposicin del perxido de hidrogeno.A.NigerMicrococcus lysodeikticusRhodotorula mucilaginosaSe utiliza como antioxidante natural para alimentos como vino, cerveza.Hialuronidasa La hialuronidasa es una enzima proteica que modifica la permeabilidad del tejido conectivo mediante la hidrlisis del cido hialurnico.Streptococcus pyogenes, sthaphylococccus La hialuronidasa de utiliza para mejorar la absorcin y dispersin de otros frmacos, para la hipodermoclisis (se vende como medicamento)

Enzimas de inters IndustrialEnzima.Mecanismo de accin.Microorganismos productores.Utilidad en la industria.ReninaUnion de la renina sobre la k-casena del residuo de fenilalaninaStreptococcus lactisS. cremorisS. ThermophilusLactobacillus helveticusEndothia parasiticaProduccin de quesoSacarasa o invertasaSacharomyces cerevisiaeAzcar MielUreasa Su fuente son las plantasIndustria analtica

VITAMINAS Las vitaminas son sustancias indispensables para los procesos metablicos del organismo, y el cuerpo no las produce por s mismo , la carencia en la alimentacin se traduce siempre en una alteracin en el metabolismo corporal.

Son compuestos orgnicos requeridos para el crecimiento de la vida, no se sintetizan como unidades estructurales en el organismo.Son esenciales para la transformacin de la energa la regulacin del metabolismo de las unidades estructurales

Clasificacin de las vitaminas Hidrosolubles 1.- Son solubles en agua 2.- No se almacenan en el organismo 3.- se eliminan en pequeas cantidades a travs de la orina Liposolubles 1.- Son solubles en grasas y aceites 2.- se almacenan de forma moderada en el organismo 3.- No se eliminan en la orina

Vitaminas hidrosolubles

Vitamina B1 (Tiamina)

Vitamina B1(Tiamina) Regula el canal Cl- en la regulacin nerviosa Se utiliza para problemas digestivos, colitis Fortalecer el sistema inmunolgicoCoenzima del piruvato y alfa-cetoglutarato deshidrogenasas y transcelotasa Ayuda en la conversin de carbohidratos en glucosa.

Microorganismos que producen vitamina B1 Bacillus subtilis.Aspergillus niger.Saccharomyces cerevisiae.Candida utilis.Saccharomyces carlsbergensis.Saccharomyces pastorianus

Vitamina C (cido Ascrbico)

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Vitamina C(Acido Ascrbico) Descompone protenas Aumentar la absorcin de hierro Ayuda para la conversin de triptfano en niacina.Coenzima en la hidroxilacion de prolina y lisina en la sntesis de colgeno. Antioxidante

Microorganismos que producen vitamina CAcetobacter suboxydansChlorella pyrenoidosaCandida norvegensis

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Vitamina B8 (Biotina /H)

Vitamina B8(Biotina) Ayuda a transformar la glucosa en energa Ayuda a utilizar el acido flico Para controlar el nivel de azcar en sangre Coenzima en reacciones de carboxilacion en la gluconeognesis y la sntesis de acido graso Funcin en la regulacin del ciclo celular

Microorganismos que producen vitamina B8

Bacterias intestinales

Vitamina B9 (acido flico)

Vitamina B9(acido flico ) Ayuda a prevenir la anemia

Utilizar los aminocidos, los bloques constructores de las protenas

Formar clulas sanguneas en la mdula sea

Coenzima en la transferencia de fragmentos de carbono Ayuda a prevenir manifestaciones congnitas Niveles normales de homocisteina ;

;

Microorganismos que producen vitamina B9Saccharomyces cerevisiae.Candida utilis.Oospora lactis.Bacterias probiticas.

Vitamina B6 (Piridoxina)

Vitamina B6(piridoxina) Funcionamiento normal delmetabolismode protenas y glucgenoRegulacin de la actividad hormonal

Formacin normal de glbulos rojos Coenzima en la transaminacion y descarboxilacion de aminocidos y glucgeno fosforilasa Modulacin de la hormona esteroide sntesis de cistena

Microorganismos que producen Vitamina B6Lactobacillus acidophilus.

Vitamina B2 (Riboflavina)

Vitamina B2(riboflavina) Mantenimiento de la piel y lasmembranasmucosas normalesReduccin del cansancio y la fatigaFuncionamiento normal del metabolismo productor de energa Coenzima en reacciones de oxidacin y reduccin (FAD y FMN) Grupo prosttico de flavoproteinas sntesis de cistena

Microorganismos que producen vitamina B2 Eremothecium ashbyii Clostridium butiricum. Ashbya gossypii Saccharomyces cerevisiae Oospora lactis. Bacillus subtilis Candida utilis.Eremothecium ashbyiiClostridyum acetobutylicum Candida flareri

Produccin industrial de riboflavina (B2)

Es por fermentacin microbiana de 4 a 7 das de cultivo sumergido En la fermentaci