Produccion de l-(-)-carnitina con cepas de escherichia coli. Modelo no estructurado celular y enzimático

Resumen

La L(-)-carnitina interviene en el trasnporte de ácidos grasos de cadena larga a través de la membrna interna mitocondrial. En la actualidad el 80% de la carnitina utilizada a nivel mundial se obtiene por vía química, lo que da lugar a la producción de la mezcla racémica D-Lcarnitina. De ahí que los depósitos existentes de D-carnitina como subproducto sean elevados. Este hecho junto a que el proceso de resolución del racemato supone un problema medioambiental, hace que se incrmente el interés por los métodos biológicos de producción. Por otra parte, la purificacióny caracterizaciónde enzimas presentes en el metabolismo celular de cepas de Escherichia coli como la L(-)-carnitina deshidratasa, crtonobetaína reductasa y carnitina racemasa por Kleber y cols., permite abordar el desarrollod e procesos de biotransofrmaciónde D-carnitina y/o crotonobetaína, productos de bajo valor añadido, mediante métodos biotecnológicos. El trabajo que se presenta en la presente memoria trata de profundizar en las metodologías modelo que establecen las condiciones en las que se desarrollan tanto los procesos que pueden dar lugar a productos asociados al crecimiento celular, como las biotrasformaciones de metabolitos secundarios en ausencia de crecimiento. Tal es el casode la producción de L(-)-carnitina mediante el uso de las cepas de E.coli 044 K74 y la transformada genéticamente K38pT7-5KE32 en estado durmiente y durante el crecimiento. Además, el trabajo se ha desarrollado cracterizando la configuración de un reactor adecuado para realizar el bioproceso y que permita su integración en la propia línea de producción de L(-)-carnitina. Para ello, los estudios realizados contemplan por una parte el análisis de la biotransformación de crotonobetaína en L(-)-carnitina enreactores discontinuos, mientras que por otra también se han ultimado reactores continuos con suportes d einmovilización,. Con tal de obtener L(-)-carnitina