La
vitamina C: La vitamina C o ácido ascórbico es una de las
sustancias de mayor importancia en la industria alimentaria, ya que se
emplea como antioxidante bajo los códigos E300 a E304 como ácido o sus
sales. Es muy habitual adicionarlo a bebidas refrescantes y zumos. Sin
duda alguna sus propiedades para la salud son de una enorme importancia.
Proceso de
obtención:
En la producción de vitamina C
(ácido ascórbico) existen dos requerimientos esenciales: que la síntesis
sea quiral, debido a que sólo el L-enantiómero del ácido ascórbico es
activo biológicamente y que la etapa final del proceso sea no oxidativa
debido a que el ascorbato es muy fácilmente oxidado.
En 1934, Reichstein y Grüssner publicaron en la revista Helvetica
Chimica Acta un artículo titulado "Una buena síntesis de ácido
L-ascórbico (vitamina C)" (A good synthesis of L-ascorbic acid (vitamin
C)). Este proceso denominado síntesis de Reichstein-Grüssner se sigue
utilizando actualmente con pequeñas modificaciones. El proceso consta de
varias etapas químicas y una conversión enzimática. La etapa de
oxidación desde D-sorbitol a L-sorbosa se lleva a cabo mediante
Acetobacter suboxydans en un proceso sumergido a 30-35°C, con agitación
y aireación vigorosas. El sorbitol se añade a una concentración inicial
del 20% en una solución nutritiva que consiste en 0,5% de extracto de
levadura o líquido de maceración de maiz y CaCO3. La conversión está
completada en 24h; concentraciones más altas de sorbitol prolongan el
tiempo de conversión. En el proceso global se produce aproximadamente 1
kg de ácido L-ascórbico a partir de 2 kg de glucosa.
En 1982, Sonoyama desarrolló un proceso de fermentación en dos etapas.
La primera etapa implica la oxidación de la glucosa por una especie del
género Erwinia a ácido 2,5 diceto-D-glucónico (2,5-DKG). durante una
incubación de 26h se forman 328 g/l de 2,5-DKG cálcico con una
eficiencia del 94%. La segunda etapa, una reducción de 2,5-DKG a ácido
2-ceto-L-gulónico (2-KLG), la lleva a cabo Corynebacterium. En este
proceso, una vez que Corynebacterium sp. ha crecido durante 16h, se le
suplementa con el cultivo anterior de Erwinia esterilizado. Después de
66h de incubación se obtiene 2-ceto-L-gulonato cálcico con una
eficiencia del 92%. Este último producto es transformado químicamente
con facilidad a ácido L-ascórbico siendo el balance total, basado en
consumo de glucosa, del 86%.
No obstante, el mejor camino para convertir la glucosa en 2-KLG debería
ser el utilizar un único microorganismo que tuviera todos los enzimas
que se requieren en esta conversión. Puesto que la conversión de
D-glucosa en 2,5-DKG por Erwinia herbicola incluye varios pasos
enzimáticos, mientras que la transformación de 2,5-DKG a 2-KLG por
Corynebacterium requiere sólo uno, la estrategia más simple para
convertir D-glucosa en 2-KLG era aislar el gen de la 2,5-DKG reductasa
de Corynebacterium y expresarlo en Erwinia herbicola. Los científicos de
la compañía Genentech lo llevaron a cabo en 1985 abriendo la posibilidad
de un proceso en una sola etapa a partir de glucosa a ácido 2-ceto-L-gulónico.
Más
información: Patentes
US 5008193,
US 6864376,
ES 2285327
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