Termodinamica

TALLER: GENERALIDADES DE LAS FERMENTACIONES

1. QUE ES LA FERMENTACIÓN

2. METABOLITOS PRIMARIOS

3. METABOLITOS SECUNDARIOS

4. CULTIVOS PUROS

5. TIPOS DE FERMENTACIONES

6. SUSTRATOS UTILIZADOS EN LAS FERMENTACIONES

7. MICROORGANISMOS UTILIZADOS EN LAS DIFERENTES TIPOS DE FERMENTACIONES

8. PRINCIPALES PRODUCTOS DERIVADOS DE LAS FERMENTACIONES.

Desarrollo

1. La fermentación es un proceso catabólico, mediante el que se oxida materia rica en glúcidos (a veces prótidos), produciendo moléculas más pequeñas y generando energía para el organismo que la realiza. Se pueden destacar varios tipos de fermentaciones, como son la fermentación alcohólica, la fermentación láctica y la, mal llamada, fermentación acética, pues desde el punto de vista bioquímico, no es una auténtica fermentación, sino una oxidación incompleta de materia orgánica (interviene oxígeno en el proceso).

2. Los metabolitos primarios son moléculas de bajo peso molecular que intervienen, bien como productos finales o intermediarios, en las distintas rutas anabólicas y catabólicas. Los más importantes desde el punto de vista industrial son los aminoácidos, nucleótidos, vitaminas, ácidos orgánicos y alcoholes.

• Alcoholes: etanol

• Aminoácidos: ácido glutámico, lisina, treonina

• Nucleótidos: ácido 5' guanílico, ácido 5' inosínico

• Ácidos orgánicos: ácido acético, ácido propiónico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido láctico, ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido glucónico.

• Polioles: glicerol, manitol.

• Polisacáridos: xantano.

• Azúcares: fructosa, sorbosa.

• Vitaminas: riboflavina (B2), cianocobalamina (B12).

Como ya hemos dicho, la superproducción de metabolitos primarios es evitada por la mayoría de los microorganismos, puesto que son procesos que consumen gran cantidad de energía, lo cual hace que sean menos competitivos en los ambientes naturales. Sin embargo, existen en la Naturaleza microorganismos que tienen alterados sus sistemas regulatorios y éstos son precisamente los que a lo largo del proceso de búsqueda son seleccionados para su utilización en microbiología industrial. Estos cultivos posteriormente se someten a un profundo estudio mediante el cual, alterando las condiciones del medio y/o por modificaciones genéticas, incrementamos la superproducción del producto que nos interesa.

3. Los metabolitos secundarios son moléculas sintetizadas por determinados microorganismos, normalmente en una fase tardía de su ciclo de crecimiento, cuyas características son:

(i) No son necesarios para el crecimiento del microorganismo que los produce. En estado natural, sus funciones se hallan ordenadas a la supervivencia de la especie, pero cuando los microorganismos que los producen se desarrollan en cultivo puro los metabolitos secundarios no desempeñan esa misión.

(ii) Generalmente se producen como mezclas de productos muy relacionados químicamente entre sí. Por ejemplo, una única cepa de una especie del género Streptomyces produce 32 antraciclinas diferentes.

(iii) Cada uno de estos productos es producido por un grupo muy reducido de organismos.

(iv) La producción puede perderse fácilmente por mutación espontánea (degeneración de la raza), por lo que son muy importantes las técnicas de conservación de estos microorganismos.

De todos los productos tradicionales obtenidos por fermentación, los más importantes

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