- Objetivos
- Revisión
bibliográfica - Anexo: Cultivo a escala
laboratorio de algas - Anexo: Fotografías de
microorganismos productores de
lípidos - Conclusiones
- Conocer los tipos de microorganismos que son
útiles para la fabricación de aceites y
lípidos - Conocer las características de los aceites y grasas
producidos por los microorganismos - Conocer algunas de las especies de los diferentes
géneros, que están involucrados en la síntesis
de lípidos y mostrar alguna de sus
características. - Conocer algunas de las características de los
medios de
cultivo y equipos que se utilizan en la síntesis de
lípidos microbianos.
No todos los microorganismos pueden ser considerados
como fuente abundante de aceites y grasas, ya que para permanecer
como células
vivas estas necesitan de un contenido mínimo de
lípidos en sus membranas y en su estructuras
membranosas. Aquellos microorganismos que albergan gran cantidad
de aceite se les suele llamar oleaginosos. De las diferentes
especies de levaduras ( 600 ), sólo 25 suelen acumular
algo más que 20% de lípidos y de las 60000 especies
de mohos solo 50 acumulan más de 25 % de lípidos.
Los lípidos acumulables por los microorganismos son
principalmente trilgliceroles, por lo que esto se debe tomar en
cuenta para optimizar la producción cuando se quiere otros tipos de
lípidos.
Los procesos para
acumular lípidos en mohos y levaduras comenzaron en la
época de los 30 y 40 ‘s
Se ha encontrado que microorganismos tales como bacterias,
levaduras y mohos, así como algas sintetizan en
condiciones adecuadas de cultivo entre el 25 % y el 70 % de su
peso seco en forma de grasas. Hasta el momento la
obtención de las necesidades lipídicas humanas se
basa por la obtención de grasas y aceites a partir de
animales o
vegetales ,las que de por sí son mucho más baratas.
Aunque no hay que descartar la obtención de estas por
microbios, ricas en aceites grasos esenciales, principalmente si
se consideran que en el futuro pueden escasear estas o
podrían servir para la alimentación
animal.
Otra utilización de estas grasas y aceites
esenciales es la obtención de detergentes, que
también pueden ser sintetizados biotecnológicamente
con microorganismos y la obtención de biocombustibles
sustitutos del petróleo,
se ve como una alternativa valida en algas.
La síntesis de ácidos
grasos, tiene lugar, igual que la degradación oxidativa de
parafinas para obtener ácidos grasos, a través del
producto
intermediario acetil CoA, solo que en sentido inverso con gasto
de energía de síntesis. En el cultivo en parafinas
estas pueden incorporarse directamente a las grasas sin
síntesis de novo , tras su oxidación a
ácidos grasos y una eventual y restringida
elongación de la cadena carbonada.
Además de las parafinas también son
adecuados para la obtención de grasas los sustratos
azucarados principalmente.
Fig : degradación microbiana de n-
parafinas
De las levaduras son especialmente adecuadas las
especies de Candida, Lipomyces, Rhodotorula, Endomyces,
Lipomyces; las bacterias que son buenas formadoras de grasas,
tenemos Streptococus, Enterobacter, Bacillus, Mycobacterium,
Pseudomonas; para el caso de los mohos las especies de Mucor,
Rhizopus, Penicillium, Aspergillus y Fusarium.
Además de elegir las cepas adecuadas, son
importantes sobre todo los sustratos pobres en nitrógeno y
fósforo para que haya un almacenamiento
importante de grasas en la célula
microbiana. Por ello en muchas levaduras la mejor síntesis
de grasas se consigue cuando el medio de cultivo tiene un
contenido de nitrogeno de un 50 – 70 % por debajo del
contenido óptimo.
Las bacterias para la obtención de grasas se
cultivan en medios muy ricos en azucares, intensamente aireados,
frecuentemente añadiendo glicerina y con un aporte que
suponga sólo el 25 – 40 % del nitrógeno
óptimo. Las células de las distintas especies
contienen así un 25 – 30 % de grasas con los
ácidos esteáricos, palmítico y
oleico.
Lamentablemente los porcentajes de producción de
ácidos grasos son bastante bajos, con respecto a los otros
géneros; sin embargo se pueden rescatar distintos
esfuerzos en este sentido su aplicación comercial apunta a
la generación de aceites y alcoholes que
puedan ser usados en petroquímica.
Con las levaduras productoras de grasas, puede obtenerse
hasta un 50 – 74 % de las mismas.
Un típico patrón de crecimiento en cultivo
batch puede verse en la figura
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