Acid Gluconic

Istoria civilizatiei umane este strans legata de dezvoltarea stiintei si tehnicii, de succesele omului in competitie cu natura. La nivel macro, progresele inregistrate in fizica, chimie, biologie si inginerie au condus la adevarate revolutii in industrie si agricultura.

De asemenea, informatiile noi acumulate in medicina, imunologie si microbiologie au contribuit la eradicarea si/sau reducerea frecventei unor boli si implicit la cresterea sperantei de viata a populatiei. Pe de alta parte, evolutia societatii in ansamblu a impus o noua perceptie si abordare a factorilor care afecteaza sanatatea umana, in contextul problemelor legate de poluare, conservare si managementul resurselor naturale. Astfel la Summit-ul Pamantului de la Rio de Janeiro (1992) s-a lansat un concept bazat pe trilogia biodiversitate, schimbare globala si dezvoltare durabila.

Aplicarea acestui concept are ca deziderat armonizarea politicilor de mediu la nivel national, in vederea evitarii actiunilor unilaterale si dezvoltarii unei politici coerente la nivel international, fara ca acest lucru sa afecteze negativ progresul pe plan national. In acest sens, un rol important revine biotehnologiei.

Biotehnologia este o stiinta integrata care utilizeaza cunostiinte de biochimie, microbiologie, biologie si din industria genetica.

In conceptia federatiei Europene de Biotehnologie, biotehnologia vizeaza integrarea stiintelor naturii si ingineresti in scopul de a realiza aplicatii ale organismelor, celulelor componentelor acestora si ale unor analogi moleculari pentru obtinerea de produse si servicii.

Conform Asociatiei Americane de Biotehnologie, biotehnologia se ocupa cu studiul oricarei tehnici ce foloseste organisme vii pentru a obtine sau modifica produse, pentru a imbunatatii caracteristicile unor plante si animale sau a dezvolta microorganisme cu intrebuintari specifice.

Fig. 1. Componentele de baza ale proceselor biotehnologice

2. BIOSINTEZA ACIDULUI GLUCONIC

Desi procesul de baza din tehnologia de biosinteza este “proces biologic” el apartine domeniului ingineriei biochimice, care se ocupa cu studiul proceselor de fermentatie aeroba si anaeroba.

Procesul industrial de obtinere a produselor prin biosinteza, ca si procesul chimic, poate fi prezentat schematic printr-o succesiune de trepte de prelucrare fizice si biochimice.

A B C

Fig. 2. Reprezentarea procesului industrial de biosinteza

Treapta A include:

- operatiile de pregatire si sterilizare a mediului de cultura;

- sterilizarea utilajelor si a aerului tehnologic.

Treapta C include:

- operatiile de separare a produselor de biosinteza.

In treapta B are loc obtinerea produsului printr-un proces de fermentatie aeroba sau anaeroba.

In procesul de biosinteza se folosesc medii de cultura continand melasa, amidon, maltoza, saruri minerale, surse de azot, pe care se cultiva microorganisme din clasa bacteriilor si fungilor, producatoare de acizi carboxilici. Astfel, cultivand microorganismul Aspergillus niger pe un mediu de melasa, s-au obtinut o serie de acizi carboxilici, precum si acidul gluconic, a cărui sare de calciu este uşor asimilată de organismul uman.

Continutul acizilor organici este determinat de compozitia chimica a mediului de cultura si de durata fermentatiei (fig. 3)

Fig. 3. Biosinteza acizilor organici cu Aspergillus niger

a – acid malonic; b – acid succinic;

c – acid malic; d – acid zaharic;

e – acid gluconic; f – acid aconitic;

g – acid oxalic; h – acid fumaric.

Microorganismul Aspergillus niger este de tipul mucegaiurilor, tulpina sa fiind prezentata in figura 3.

Fig. 4. Tulpina microorganismului Aspergillus niger