Cómo se hacen los aminoácidos
¿De qué están hechos los aminoácidos?
Los aminoácidos están hechos de ingredientes derivados de plantas. 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 soya son ejemplos de cómo los aminoácidos han sido parte de la dieta japonesa durante mucho tiempo y cómo los japoneses intentaron crear comidas deliciosas. Los aminoácidos utilizados en los productos de aminoácidos se elaboran 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, los aminoácidos se fabrican fermentando ingredientes con microorganismos (como las bacterias probióticas). Estos microorganismos convierten los ingredientes en alimentos y otras sustancias que necesitan los microorganismos. En la fermentación se añaden ingredientes como la melaza 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 hacer aminoácidos usando microorganismos, primero tenemos que encontrar microorganismos que tengan un gran potencial para hacer aminoácidos. 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 Aminoacidos esenciales correctos se mantienen en condiciones ideales. Sin embargo, se puede hacer menos si estas condiciones no están presentes. Digamos que un microorganismo tiene una vía 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 estar activa. Esto se puede hacer mediante el desarrollo de cepas mejoradas a través de diversas técnicas.
Para producir aminoácidos, los tanques de fermentación se llenan con melaza e ingredientes de azúcar como la caña de azúcar, el maíz y la mandioca. Se logran las condiciones ideales para la agitación, el suministro de oxígeno, la temperatura y los niveles de pH. Los aminoácidos deseados luego se purifican a partir de este caldo fermentado.
Otras formas de producir aminoácidos
Además de la fermentación, existen 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 aminoácido en el aminoácido correcto. En este método no hay necesidad de multiplicar microorganismos convirtiendo el aminoácido específico, y no hay un largo proceso a partir de la 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, lo que se conoce como método de extracción. Sin embargo, la cantidad de aminoácidos en la fuente de proteína limita la cantidad de aminoácidos producidos. La extracción no es buena para producir cantidades masivas de aminoácidos específicos.
La síntesis usa 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 L- y D-aminoácidos. Como resultado, los D-aminoácidos que se producen deben convertirse en L-aminoácidos. Por lo tanto, este método más costoso requiere pasos de procesamiento y equipos adicionales, por lo que se eliminó gradualmente de la producción. Sin embargo, todavía se usa para producir glicina, que no se presenta en las formas D y L, y para los aminoácidos en los que no hay diferencia si se usan en forma D o L.
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 hacer crecer el mercado de los 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.
