UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERREROUNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS NATURALES Lic. Químico Farmacéutico Biólogo FERMENTACIÓN BUTÍRICA ALUMNOS: Cruz González Itzela, De la Cruz Valencia Brenda Adriana, Domínguez Roque Kenia Eden, González Acevedo Dafnet María Jedy, Gómez Luna Aldair, Hernández Valdez Alhely, Ramírez Julián Lizbeth Isabel MAESTRO: M. C. Juan Gabriel Contreras Martínez UNIDAD DE APRENDIZAJE: Fermentaciones Petaquillas Gro; octubre de 2015. FERMENTACIÓN BUTÍRICA Es la conversión de los glúcidos en ácido butírico por acción de bacterias de especies Clostridium butyricum en ausencia de oxigeno. El ácido butírico se puede formar en la formación de los hidratos de carbono: almidón, azúcar de caña, glucosa, galactosa, inaltosa y levulosa, y también del ácido láctico. O FERMENTATIVOS 1852 • Wurtz describió el butanol como un componente de los medios de fermentación. 1861 • Pasteur señalo la existencia de un fermento butírico que podía sustituir a las bacterias lácticas en los medios contaminados. • Fernbach y Weizmann. • Winogradsky describió C. acetato. utilizando C. pasteurinum. . • fue descubierta la acetona como producto de fermentación por Schardinger la cual era producida por Bacillus macerans. CO2 e hidrógeno. 1876 y 1884 1902 1905 1911 • Fitz publico una serie de trabajos en los que muestra que unas bacterias esporógenas anaerobias estrictas pueden producir ácido butírico. butirato. que a partir de sacarosa o glucosa produce etanol. obtuvo mejores resultados.ANTECEDENTES DE LOS M. butanol. acetobutylicum. con una produccion adicional de acetona para la fabricación de cordita. VÍAS METABÓLICAS UTILIZADAS POR LAS BACTERIAS DEL ÁCIDO BUTÍRICO BACTERIAS DEL ACIDO BUTÍRICO • • • • Clostridium Butyribacterium rettgeri Bacilos Gram positivos esporógenos Móviles Anaeróbicos estrictos Agar bando o en atmosfera de CO2 o H2. • Eubacterium limosum • Propionibacteriác eas anaerobias • Con carácter obligado Clostridios sacarolíticos Clostridios proteolíticos Sarcina maxima • Coco Gram positivos • Estrictamente anaerobias • Peptococáceas . ETANOL ACETATO ACETATO BUTIRATO ACETONA BUTANOL ISOPROPANOL . 8.3 FORMACIÓN DE ACETATO POR FERMENTACIÓN DE SUSTRATOS ORGÁNICOS. . FERMENTACIÓN DEL ETANOL POR: Clostridium kluyveri . . El priruvato es descarboxilado a acetil-CoA por la reacción fosforoclastica.FORMACIÓN DE BUTIRATO A PARTIR DE GLUCOSA La glucosa es el sustrato Es degradado a piruvato por la vía de EmbdenMeyerhod. por tanto. se produce H2. Flamable. Formula: C₄H₁₀O Incoloro. .FORMACIÓN DE ACETONA Y BUTANOL BUTANOL Alcohol primario. Miscible en compuestos orgánicos comunes y parcialmente en agua. ACETONA O PROPANONA Compuesto orgánico líquido. Fórmula: C₃H₆O Inflamable Volátil incoloro Se obtiene a partir del acetato de calcio. Soluble en agua . del ácido acético. BACTERIAS CAPACES DE PRODUCIR BUTANOL. Clostridium butyricum Clostridium acetobutylicum Hyperthermus butylicus PRODUCTOS FINALES . ETANOL Y ACETONA. siendo un combustible más adecuado para las máquinas de combustión interna utilizadas actualmente en automóviles. menos soluble en agua. . Butanol mejor alternativa como biocombustible que el etanol ya que es menos corrosivo.BIOCOMBUSTIBLES Características similares a la gasolina. FORMACIÓN DE BUTANOL Y ACETONA . acetobutylicum puede formar una pequeña cantidad de acetoína del mismo modo que las bacterias del ácido láctico.Otros productos finales de fermentación producidos por las bacterias de ácido butírico C. butylicum. es la única que forma isopropanol a partir de acetona como precursor. . C. perfringens Y Butyribacterium rettgeri Lactato Lactato deshidrogen asa NADH . Descarboxilaci ón Acetat o CO2 H2 Piruvato Ácido fórmic o Acetil-CoA C.Etanol Bacillus macerans Fermenta Acetona Hidratos de carbono Enzimas que posibilitan formar butirato. 1 Producción de succinato por Mo 2 Citrato sintasa 3 Acontasa Isocitrato liasa . . la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. incluyendo la sostenibilidad. y seguridad del suministro. Los biocombustibles en general ofrecen muchas ventajas. ÁCIDO BUTÍRICO EN BIOCOMBUSTIBLES Y OTRAS APLICACIONES INDUSTRIALES Se usa como precursor de biocombustibles para remplazar a la gasolina en un futuro. • Proporciona mayor energía al quemarse. puede reemplazar la gasolina en motores de combustión interna sin modificaciones mecánicas.Biobutanol Su uso principal es como solvente industrial. . • El butanol es menos volátil que el etanol. pero también ofrece varias ventajas sobre el etanol como combustible de transporte. • No es miscible con el agua. En la salud. . al inducir la diferenciación morfológica y bioquímica en una variedad de células que conducen a la supresión concomitante de propiedades neoplásicas. el ácido butírico es conocido por sus efectos contra el cáncer. El butirato también ayuda a proteger la mucosa colónica de estrés oxidativo e inhibe su inflamación. se utilizan como agentes fragantes y aromatizantes en bebidas. . la principal aplicación de ácido butírico es en la fabricación de plásticos de butirato de acetato de celulosa. etilo.En las industrias químicas. alimentos e industrias cosméticas. Ésteres de ácido butírico tales como metilo. butirato de amilo. PERSPECTIVAS A CORTO/MEDIANO Y LARGO PLAZO. Biocombust ible . . Martínez-Jimenez.. 2009.. Instituto de biotecnología.. K. Barcelona.REFERENCIAS Parés R. Bioquímica de los microorganismos. Universidad Nacional Autónoma de México. Rajchenberg-Ceceña. A. Producción microbiológica de butanol. 95-114 pp. No. 2012.. Vol. A. Juárez-López. A. Juárez A. 3:26-37. E. J. Editorial Reverté S.. Rodríguez-Ruíz. 13.