MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE PIGMENTOS

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FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA AMBIENTAL

TEMA: MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE PIGMENTOS

CURSO: MICROBIOLOGÍA GENERAL

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 PROFESOR(A): FLOREZ FLORES, MARTHA VIRGINIA

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Lima-Perú

2017

RESUMEN

Los pigmentos naturales producidos por estos microorganismos pueden agruparse en diversas categorías: melaninas, betalaínas, quinonas, xantinas, flavonoides, curcuminoides, carotenoides, isocromos e iridoides, todos ellos con estructuras químicas definidas y tonalidades particulares que permiten mejorar las características organolépticas de los alimentos que consumimos a diario. Cabe destacar que estas sustancias se emplean actualmente como colorantes en bebidas, arroz, dulces, confitería e incluso se han realizado estudios para la coloración de pan con pigmentos rojos producidos por Monascus spp.

La adición de pigmentos naturales a los alimentos, convirtiendo a estas sustancias en parte de ellos, es sólo una forma más de concederles propiedades específicas. Muchos alimentos deben su color también a pigmentos formados durante el almacenamiento o procesado, como resultado de reacciones entre sus constituyentes, las cuales algunas veces resultan indeseables. Para revertir estos cambios no deseados, la industria se apoya en la adición de colorantes naturales como aditivos, refiriéndose a estos como “sustancias que, normalmente, no se consumen como alimento ni se utilizan como ingrediente característico en la alimentación, y cuya adición intencionada a los productos alimenticios proporciona características químicas y organolépticas específicas”.

Actualmente es tan elevado el uso de aditivos para dar características sensoriales específicas y colores adecuados a los alimentos que estudios recientes se han enfocado en encontrar propiedades nutricionales en este tipo de compuestos químicos, en especial los producidos por el género de Monascus spp, los cuales se ha descubierto que poseen múltiples beneficios a la salud.

INDICE

RESUMEN        2

I.        INTRODUCCIÓN        4

II.        MARCO CONCEPTUAL        5

MICROORGANISMOS QUE PRODUCEN PIGMENTOS        5

        Los hongos filamentosos        5

        Bacterias        6

o        Carotenoides        6

o        Indigoidina        6

o        Prodigiosina        6

o        Violaceina        7

o        Pulquerrimina        7

        Algas        7

o        Clorofilas        7

o        Carotenoides        7

o        Ficobilinas        7

III.        RESUMEN DE ARTÍCULOS        8

ARTÍCULO N° 1: Pigmentos microbianos y Alzheimer: los potenciales guardaespaldas de la memoria.        8

ARTICULO N°2: Producción de pigmentos por Monascus spp. en medio sólido empleando residuos agroindustriales.        9

IV.        CONCLUSIÓN        10

V.        REFERENCIAS        11

1. INTRODUCCIÓN

Desde siempre los colores han fascinado y cautivado a la humanidad. Hay pigmentos que se producen de manera natural, como es el caso de los ocres y los óxidos, que eran utilizados en la prehistoria para la decoración de los cuerpos o para las pinturas rupestres. Mas adelante se empleó el uso de plantas, animales y minerales como fuentes de colorante.

Sin embargo, también es posible producir pigmentos a través del uso de microorganismos. Dentro de los microorganismos estudiados para la producción de pigmentos encontramos bacterias, algas, y hongos filamentosos. Estos microorganismos se han estudiado no solo para conocer su naturaleza química de producción de pigmentos, lo que también se desea es sustituir a los pigmentos sintetizados químicamente y evaluar su potencial de aplicación en diversos productos de uso cotidiano como en alimentos, fármacos, textiles, plásticos, entre otros.

Los colorantes sintéticos están relacionados con procesos alérgicos o procesos de hiperactividad en niños y los problemas de la producción de pigmentos naturales de origen vegetal o animal es durante el escalamiento (se tendría que tener unas áreas de cultivo muy grandes para recuperar poca cantidad de pigmento vegetal) y las limitaciones de tiempo. Por ejemplo, algunos tipos de flor los cosechas únicamente en verano y los microorganismos puedes estarlos produciendo todo el año.

1. MARCO CONCEPTUAL

Los pigmentos pueden definirse como aquellas sustancias químicas que imparten color a otros materiales por el efecto óptico de la refracción de la luz del sol, o bien como una sustancia en polvo que al mezclarse con un líquido vehículo imparte color a una superficie (Wani et al., 2004).

MICROORGANISMOS QUE PRODUCEN PIGMENTOS

Se tiene una gran variedad de microrganismo capaces de producir pigmentos.

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Figura 1.1 Microorganismos productores de pigmentos: (a) Penicillium purpurogenum, (b) Phaffia rhodozyma, (c) Serratia marscences, (d) Chlorella vulgaris.

•   Los hongos filamentosos: Tienen importantes propiedades en la producción de alimentos y productos medicinales. Su potencial bioquímico y su adaptación a condiciones de vida extremas en medios líquidos hacen que se explote industrialmente la producción de estas moléculas (G. Reyes-González, 2006). Existen varios géneros de hongos implicadas en la producción de colorantes como Monascus sp, el cual produce pigmentos amarillos llamados monascina y ankaflavina, naranjas como monascorubrín y rubropuctatín y rojos como monascorubramina y rubropuctamina. Estos pigmentos se usan para colorear arroz, vino, queso, pescado y carnes principalmente en China, Taiwán, Japón e Indonesia (G. Reyes-González, 2006).

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Figura 2: Colonias de Pycnoporus de casuarina en agar extracto de casuarina (H1) y en agar extracto de mango  

• Bacterias: Los pigmentos naturales producidos por estos microorganismos pueden agruparse en diversas categorías: melaninas, betalaínas, quinonas, xantinas, flavonoides, curcuminoides, carotenoides, isocromos e iridoides. Todos ellos con estructuras químicas definidas y tonalidades particulares que permiten mejorar las características organolépticas de los alimentos que consumimos a diario. Entre los pigmentos microbianos más comunes tenemos:

• Carotenoides: Pigmentos de color amarillo al rojo extraídos de Micrococcus, Corynebacterium, Mycobacterium y Nocardia. Presentan propiedades antioxidantes y de pro-vitaminas A. No son exclusivos de las bacterias, también se encuentran de forma natural en plantas, algas y algunas clases de hongos 

• Indigoidina: Pigmento azul alcaloidal bispiridínico aislado de Corynebacterium insidiosum, Pseudomonas indigofera, Arthrobacter atrocyaneus, Arthrobacter polychromogenes y Vogesella indigofer.

• Prodigiosina: Pigmento de color rojo producido por la bacteria Serratina marcescens (sus colonias son de color rosa, cuando hay exceso de alimento entonces se tornan de color rojo sangre debido a la producción y acumulación del pigmento) y potente antibiótico que no sólo afecta a las bacterias, sino también a los eucariotas.  

• Violaceina: Es un pigmento alcaloidal indólico color violeta producido por Chromobacterium violaceum, Janthinobacterium lividum y Pseudoarachniotus roseus. Presentan propiedades antitumoral, antibacteriana y anti leucémica.

• Pulquerrimina: Pigmento de color rojo que contiene hierro en su molécula, es sintetizado por Cándida pulcherrima.

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Figura 3: Colonias de Serratia marcescens, de color rojo anaranjado por el pigmento prodigiosina.

• Algas: Los pigmentos naturales producidos por estos microorganismos son:

• Clorofilas: Pigmentos de color verde. No son exclusivos de las algas aparecen en todas las plantas. En la actualidad, se conocen varios tipos siendo las más frecuentes la clorofila a y la b.

• Carotenoides: Pigmentos de coloración variada dentro de la gama de los amarillos, pardos, naranjas. Se diferencian 2 tipos: los carotenos y las xantofilas.

• Ficobilinas: Pigmentos de color rojo (ficoeritrina) o azul (ficocianina) exclusivos de las algas.

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Figura 3: Algas verdes, algas rojas y algas pardas

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