hidroxiprolina o prolina.) La producción a gran escala del ácido L-glutámico empezó en la década de los 50 y actualmente se estima que el volumen supera los 2 millones de toneladas al año. ● Es un desintoxicante del hígado necesario para crear urea. 1999. como el consomé de res. Sin embargo. ● Precursor del metabolito antioxidante glutatión. lo que equilibra y armoniza el sabor general de determinados platos. (Bellisle F.[1] Es un aminoácido no esencial porque es generado de forma natural por la persona sin necesidad de tomarlo en condiciones normales. siendo la “forma D”. sopas y marinados e incrementa la preferencia general por determinados alimentos.15 Como sabor y en la cantidad correcta. excepto la sacarosa. pescados. Los efectos de potenciación del sabor solo se consiguen con el “forma L” de este compuesto. la leche. el GMS tiene la capacidad de potenciar otros compuestos de sabor activos. El método seguido industrialmente para la producción de este aminoácido es desde la década de los 50 la fermentación en medios de cultivo con la cantidad suficiente de carbohidratos y amoniaco. pero está presente en la sangre. Kikunae Ikeda fue el primer investigador que logró relacionar el sabor característico de algunas algas como el quelpo. al igual que otros sabores básicos. También sirve para para crear más aminoácidos. El GMS se combina muy bien con carnes rojas. en la médula espinal. ● Potencia el sabor de muchos alimentos.[1] El ácido L-Glutámico. salsas.) El GMS puro por sí solo no tiene un sabor agradable si no se complementa con un sabor apetitoso. bazo y estómago. diversas verduras. que él denominó umami (delicioso). ● Fundamental para el desplazamiento de nitrógeno orgánico. el L-Glutámico es el mayor potenciador de sabor de alimentos conocido. de un sabor ácido muy desagradable. ● Saludable para el páncreas. Sirve para estimular los receptores neuronales y puede generarse de forma natural en el cuerpo humano pero también añadirse en un suplemento nutricional para mejorar la alimentación y el funcionamiento del organismo. Como ácido libre. ● Regulador del ácido-básico en el riñón. o el maíz. [1] Las propiedades del ácido glutámico son: ● Sirve de base para la síntesis de proteínas. [1] La máxima concentración suele detectarse en el cerebro debido a que estimula la corteza cerebral. 2009. Un exceso de GMS tendrá el efecto contrario sobre el sabor de un plato. (Kurihara K. Si bien la cantidad que se utiliza varía según el tipo de . ● Funciona como nutriente para el sistema inmunitario y la mucosa intestinal. se encuentra en la mayor parte de alimentos de consumo habitual como el queso. intestino.Definición del producto El ácido glutámico es un precursor del aminoácido glutamato. carnes blancas. El cuerpo produce L-glutamina a partir del ácido L-glutámico donde entra en juego para la transformación la enzima glutamato-amonio-ligasa que obtiene glutamina de la condensación de glutamato y amoníaco. el GMS contribuye con el sabor agradable sólo cuando es utilizado en la concentración correcta. con varias sales del ácido L-glutámico durante sus investigaciones en la Universidad Imperial de Japón en 1907. en gran cantidad en los músculos y áreas como el líquido del cerebro. Tiene características propias para activar el crecimiento celular y participar en el mantenimiento de los sistemas compuestos por células. Debe estar presente para la formación de arginina y ornitina. y Centro Botánico El Girasol. La síntesis de glutamato.glutámico. la cual contribuye a la hipertensión. enfermedades vasculares y accidentes cerebrovasculares. A. existe una interacción entre el GMS y la sal (cloruro de sodio) y otras sustancias umami. como los nucleótidos.) Justificación: El ácido L-glutámico es uno de los aminoácidos con mayor demanda a nivel mundial. 2011).A. and Moser. pero el resultado ha sido una menor palatabilidad en comparación con la adición de GMS. capaz de realizar la fermentación láctica. Selección del microorganismo Brevibacterium flavum Las bacterias del género Brevibacterium del orden Actinomycetales son organismos de suelo Gram-positivos. ya que el ácido L-glutámico es un precursor del Glutamato Monosódico (GMS) un potenciador del sabor que se añade a miles de alimentos.V. 1999..) que abastecen una demanda anual aproximada de 670 000 toneladas al año (García.L. 1962) consiguen sintetizar durante su metabolismo la forma “L” de la producción a gran escala del ácido L-glutámico a partir de ácido 2-oxo glutarato logrando la fijación del amoniaco gracias a la acción de la enzima glutamato deshidrogenasa (Navarro. este último puede inhibir por retroalimentación la actividad de la enzima GABA transaminasa. S. de C.(Bellisle F.Otras sales de glutamato se han utilizado para mejorar el sabor de sopas bajas en sal. incluso cuando la reducción de sodio es del 30%. Todo debe estar en la concentración correcta para lograr la máxima palatabilidad. el contenido de sodio (en porcentaje de masa) del GMS es aproximadamente 3 veces más bajo (12%) que en el cloruro de sodio (39%). es decir que no sufran el fenómeno general de inhibición por retroalimentación.16 Además. como la de otros aminoácidos se encuentra estrictamente regulada.comida. Para poder obtener los aminoácidos en forma económica es necesario obtener cepas sobreproductoras. se puede utilizar el GMS para reducir la ingesta de sal (sodio). Se usará un biorreactor de 30m3 para tener una producción de producto bruto de 25 toneladas al año. El proceso óptimo para la producción de ácido glutámico es por fermentación a través de un biorreactor. 1993). (Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Comúnmente es encontrado tanto en diversos productos fermentados y . Además. 2010) Lactobacillus plantarum Lactobacillus plantarum es una bacteria de la familia Lactobacillaceae.V. S. Jalmek Científica. Se registra una producción en el mundo mayor a los 2 millones de toneladas al año (Bona.A. En México solo existen tres empresas productoras de ácido glutámico (IsaaQuim. Brevibacterium lactofermentum o Brevibacterium flavum (Okumura et al. Debido a estas propiedades. donde el isómero D no es funcional y la inversión es mayor. El sabor de alimentos bajos en sal mejora con la adición de GMS. con la síntesis química no es posible ya que se produce una mezcla racémica entre el ácido D. acción que. en caldos el sabor agradable disminuye rápidamente si se añade más de 1 g de GMS por 100 ml. En la vía bioquímica que conduce desde el alfa-cetoglutarato a la glutamato.R. de C. 2009). la más usada es en la industria alimentaria. a pesar de que tiene varias aplicaciones. Es el único género de la familia Brevibacteriaceae. debido a que por este procedimiento se obtiene de forma directa el ácido L- glutámico que es el más compatible con la bioquímica humana y posee la propiedad de potenciar los sabores. plantarum es una de los más conocidos entre las bacterias ácido lácticas. la producción de ácido glutámico disminuye al finalizar la fase exponencial. se dificulta debido a la viscosidad y naturaleza heterogénea del medio comúnmente utilizado. 2006). & Florez. Aspergillus niger (Ascomycetes) es un hongo saprófito o parásito. Por otra parte. debido a su importancia industrial. (Castellanos. lo cual se visualiza en optimización de procesos industriales con C. Astudillo. el medio se acidifica con rapidez debido a que. El crecimiento de microorganismos filamentosos como el Aspergillus niger.37 (Passos. 2006). 2005) Es uno de los organismos preferidos para la producción de aminoácidos. es necesario duplicar el tiempo de fermentación del proceso para lograr completar y observar todas las fases de crecimiento del microorganismo Aspergillus niger (Quijano & Zuleta. a variaciones de pH. el ciclo de la pentosa fosfato y fragmentos canalizados al ciclo de los ácidos tricarboxílicos (Aspergillus & Aspergillosis Website. La ventaja de . Han. & Zheng. se logró la secuenciación de su genoma (Zhanhong Wu. el ácido glutámico producido por Aspergillus níger es liberado al medio. por lo que. García. presión osmótica y acumulación de metabolitos secundarios. glutamicum crece en una gran variedad de sustratos y es resistente durante la fermentación. Su velocidad específica de crecimiento (μ) se encuentra reportada en un rango de 0. Cabe la pena recalcar que. glutamicum. su temperatura óptima de crecimiento es de 30-45 °C y el pH óptimo de crecimiento es 7. Una concentración de 7% (p/v) de nitrato de amonio y un pH de 4. debido a que naturalmente existe una sobreexpresión de estos lo cual genera una gran ventaja sobre otros microorganismos. Corynebacterium Glutamicum Es una bacteria Gram positiva con forma de vara.032 mmol/L. El hecho que reduzca el pH es una característica importante que le confiere potencial para la producción de alimentos fermentados con calidad. Es una bacteria del suelo. y como es esperado su genoma tiene todo la necesario para la síntesis de compuestos necesarios para su metabolismo primario.también se presenta en la saliva (de la cual es aislada). para catabolizar una amplia variedad de nutrientes y adaptarse a cambios en su entorno. 2010). Su producción de ácido glutámico se encuentra asociada con el crecimiento y la glucosa mejora significativamente la producción de ácido glutámico obteniendo un rendimiento de 1. 2011) y los esfuerzos se han enfocado a su modificación genética para obtener cepas con mejores rendimientos que la cepa silvestre. El genoma de L. filamentoso. 2011).5 promueven la producción de ácido glutámico. (Quijano & Zuleta. C. temperatura. 1993) Aspergillus niger Por otro lado. Es un microorganismo tipo mesófilo. Lin. el ambiente ácido contribuye a la homeostasis con respecto al pH lo que infiere la sobrevivencia del microorganismo a través de la neutralización del pH. La producción de este aminoácido es intracelular pero después excretado. evitando de esta manera la producción óptima de metabolitos o aminoácidos. En el caso de su uso para la producción de ácido glutámico. Este es capaz de sintetizar ácido glutámico debido a la presencia de la vía de Embeden-Meyerhof-Parnas (EMP). Otra desventaja del uso del microorganismo Aspergillus niger es que consume el aminoácido ácido glutámico durante la fase estacionaria. (Eggeling & Bott.34 a 0. disacáridos (sacarosa. Lindner. 2005) . propiónico. y otros. se han reportado valores de μ= 0. (Siano. 2012). Métodos reportados de excreción de L-glutamato en C. y otros. Cuadro 1. μ= 0. glutamicum es capaz de crecer en un medio con sales minerales simples. glutamicum (Eggeling & Bott. N. & Wendischa.62 ± 0. (San José.manosa y maltosa). 2005) Una de las principales ventajas de utilizar C. En el cuadro 1 se observan los diferentes métodos reportados de excreción para L-glutamato en C. 2001) hasta trabajar en condiciones limitantes de biotina. (Eggeling & Bott. fructosa y ribosa). glutamicum. en el cuadro 2 se observa el cambio de m con respecto a la fuente carbono.03 h-1 (Grünberger. cofactores y vitaminas. glutamicum es la facilidad de excreción u obtención del ácido glutámico en el biorreactor. alcoholes (etanol) y ácidos orgánicos (ácido pirúvico.02 h-1 (Unthan. existen diversos métodos que van desde agregar Tween 20 o penicilina en el medio (Eggeling L. 2013). Respecto a la tasa de crecimiento. láctico y glucónico) (Zahoor. K. facilitando las operaciones de aireación y agitación del medio al igual que la refrigeración..utilizar una bacteria respecto a otro tipo de microorganismos es que a medida que crece en el caldo fermentativo no aumenta la viscosidad de este. Handbook of Corynebacterium glutamicum. 2014) pero este varía según el medio utilizado.42 ± 0. puede sintetizar a partir de precursores simples la mayoría de sus constituyentes celulares incluyendo: metabolitos. 2009). 2014) Dentro de las características más importantes del medio de crecimiento se encuentra la variedad de fuentes de carbono que puede utilizar para satisfacer sus requerimientos energéticos tales como monosacáridos (glucosa. Así mismo C. rcsb. L. Physico-Chemical Parameter for Production of Lactic Acid or Ethanol of (Corynebacterium glutamicum) Bacteria. 2009. además el medio de cultivo que se utiliza es barato. L.revistas.. M.edu.”Kinetic Modeling and Sensitivity Analysis of Kinetic Parameters for L’Glutamic Acid Production Using Corynebacterium glutamicum”. M. Por ello el diseño de un biorreactor para la producción de Ácido Glutámico con Corynebacterium glutamicum resulta ser factible debido a la gran demanda de este aminoácido y a que en México son contadas las industrias que lo producen. (2011). “Glutamate and the UMAMI taste: sensory.. García. debido a que este microorganismo tiende naturalmente a sobreexpresar a estos aminoácidos. International Journal of Chemical Reactor Engineering. generando una gran ventaja sobre otros microorganismos. A review of the literature published in the last 10 years”. Referencias Aspergillus & Aspergillosis Website. Astudillo. L-Glutamate Efflux with Corynebacterium glutamicum Why is Penicilling Treatment or Tween Addition Doing the Same? Obtenido de Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology: http://www. 1999. prácticamente se utiliza cualquier medio que contenga sacarosa o glucosa. metabolic. & Ebbighausen.com/jmmb/v . R.do? tabtoshow=Current&qrid=87AA8D11 Bellisle F. and Moser. (2001). 1990) La producción será partir de Corynebacterium glutamicum ya que es uno de los organismos preferidos para la producción de aminoácidos.php/actabiol/article/view/15280/27986 Eggeling.. Aspergillus niger Tiegh. Obtenido de Revista Acta Biológica Colombiana: http://www.co/index. (Ascomycetes). 7..Cuadro 2. A. Hoischen.unal. A.org/pdb/results/results. & Florez.caister. K. L. de: https://www. Vo. Glutamium en diferentes fuentes de carbono (Krämer. μmax de C.academia. Lambert. 423-438.edu/4489879/Kinetic_Modeling_and_Sensitivity_Analysis_of_ Kinetic_Parameters_for_L- Glutamic_Acid_Production_Using_Corynebacterium_glutamicum Castellanos. (2010). Bona. Recuperado el 19 de febrero de 2017 de: http://www. M. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 23. L. nutritional and behavioural considerations. L-Glutamate Efflux with Corynebacterium glutamicum: Why Is Penicillin Treatment or Tween Addition Doing the same? 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Report "Diseño de Biorreactor Para La Producción de Ácido Glutámico Con Corynebacterium Glutamicum"