Cómo se fabrican los aminoácidos

¿De qué están hechos los aminoácidos?

Los aminoácidos están hechos de ingredientes de origen vegetal. Los productos fermentados como el miso y la soja se elaboran fermentando soja o trigo con un cultivo de koji. El proceso de fermentación descompone la proteína y la convierte en aminoácidos. El miso y la soja son ejemplos de cómo los aminoácidos han sido durante mucho tiempo parte de la dieta japonesa y cómo los japoneses intentaron crear comida deliciosa. Los aminoácidos utilizados en los productos de aminoácidos se obtienen principalmente mediante la fermentación de ingredientes derivados de plantas de la misma manera que se elaboran el miso y la salsa de soja.

La fermentación es un proceso natural.

En la fermentación de aminoácidos, estos se elaboran fermentando ingredientes con microorganismos (como las bacterias probióticas). Estos microorganismos convierten los ingredientes en alimentos y otras sustancias que los microorganismos necesitan. En la fermentación, los ingredientes como la melaza se agregan a un medio que cultiva microorganismos. Esto ayuda a que los microorganismos se multipliquen y produzcan aminoácidos. Los microorganismos contienen enzimas que aceleran las reacciones para descomponer y sintetizar nuevas sustancias. El proceso de fermentación es una serie de reacciones que involucran alrededor de 10 a 30 tipos de enzimas.

Identificación de cepas de microorganismos superiores

Para producir aminoácidos utilizando microorganismos, primero tenemos que encontrar microorganismos que tengan un gran potencial para producirlos. Un gramo de suelo natural contiene alrededor de 100 millones de microorganismos. A partir de esto, tenemos que encontrar qué microorganismos son más efectivos.
Cuando se encuentra el microorganismo correcto, se deben desarrollar mejores cepas para obtener microorganismos con el mejor potencial. La cantidad de aminoácidos producidos depende de la cantidad y calidad de las enzimas. Se pueden producir más aminoácidos si las enzimas para producir los aminoácidos correctos se mantienen en condiciones ideales. Sin embargo, se puede hacer menos si estas condiciones no están presentes. Digamos que un microorganismo tiene una ruta metabólica de A → (a) → B → (b) → C → (c) → D, donde (a), (b) y (c) son enzimas. Para producir grandes cantidades de aminoácido C, las enzimas (a) y (b) deben ser más activas y la enzima (c) no debe ser activa. Esto se puede hacer desarrollando cepas mejoradas a través de diversas técnicas.
Para producir aminoácidos, los tanques de fermentación están llenos de melaza e ingredientes azucarados como la caña de azúcar, el maíz y la yuca. Se alcanzan las condiciones ideales para la agitación, el suministro de oxígeno, la temperatura y los niveles de pH. Los aminoácidos deseados se purifican luego de este caldo fermentado.

Otras formas de hacer aminoácidos

Además de la fermentación, hay otras formas de producir aminoácidos, como por reacción enzimática, extracción y síntesis.

En el proceso de reacción enzimática, se utilizan uno o dos tipos de enzimas para convertir un precursor de aminoácidos en el aminoácido correcto. En este método no hay necesidad de multiplicar microorganismos mediante la conversión del aminoácido específico, y no hay un proceso largo que comience a partir de glucosa. El proceso de reacción enzimática es ideal si la sustancia precursora tiene un bajo costo.
Los aminoácidos se pueden producir al descomponer las proteínas, conocido como el método de extracción. Sin embargo, la cantidad de aminoácidos en la proteína fuente limita la cantidad de aminoácidos producidos. La extracción no es buena para producir cantidades en masa de aminoácidos específicos.

La síntesis utiliza reacciones químicas para producir aminoácidos, y fue ampliamente utilizada en el desarrollo temprano de formas de producir aminoácidos. El problema con la síntesis es que las reacciones químicas producen cantidades iguales de aminoácidos L y D. Como resultado, los D-aminoácidos que se producen deben convertirse en L-aminoácidos. Por lo tanto, este método más costoso requiere pasos y equipos de procesamiento adicionales y, por lo tanto, se eliminó gradualmente de la producción. Sin embargo, todavía se usa para hacer glicina, que no ocurre en las formas D y L, y para los aminoácidos donde no hay diferencia si son formas D o L cuando se usan.

La ventaja de la fermentación es que nos permite producir cantidades masivas de aminoácidos a bajo costo con instalaciones relativamente pequeñas. El uso de la fermentación para producir aminoácidos ha ayudado a crecer el mercado de aminoácidos. En la década de 1960, la fabricación de glutamato pasó de la extracción a la fermentación y la fabricación de otros aminoácidos siguió en sucesión.


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