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Il metodo novello promette di diminuire i costi di produzione per il modulo potente della vitamina K

In uno studio innovatore che promette di diminuire i costi di produzione per il modulo più potente della vitamina K -- Menaquinone-7, ricercatori di Penn State hanno messo a punto un metodo novello per migliorare il trattamento di fermentazione che crea il supplemento tramite fermentazione liquida agitata in un reattore del biofilm.

Il nuovo processo, presupponente lo può essere sottoposto a operazioni di disgaggio fino a produzione industriale, è importante perché gli studi recenti intrapresi dalle università in Paesi Bassi e scuola di medicina del UCLA, tra l'altro, mostrano le indennità-malattia essenziali connesse con le grandi dosi della vitamina K -- particolarmente il modulo Menaquinone-7, conosciuto come MK-7. Questi vantaggi includono la diminuzione dei rischi di malattia cardiovascolare e di colpi, osteoporosi e perfino il combattimento del cancro.

Alimenti che sono ricchi di vitamina K -- quale cavolo, carne rossa e tuorlo d'uovo -- non fornisca abbastanza della vitamina per raggiungere le terapie della alto-dose, che richiederanno i supplementi.

Tuttavia, la produzione MK-7 ad un livello industriale è costosa e limitata perché la fermentazione batterica stata necessaria per creare la vitamina finora ha contato sulle strategie “statiche„ di fermentazione che sono insufficienti arrampicarsi l'output della vitamina.

Il sistema attuale di produzione -- cassetti bassi d'incorporazione dei microrganismi crescenti medi solidi e a base di soia soltanto sulla superficie -- non supporterà la domanda aumentata prevista della vitamina K, il ricercatore spiegato Ehsan Mahdinia, uno studioso postdottorale nella scienza dell'alimentazione a Penn State.

“Facendo uso dei reattori del biofilm, tuttavia, sembra essere un'alternativa pratica,„ ha detto Mahdinia. “I reattori del Biofilm forniscono un ambiente controllato per i microrganismi ai biofilms maturi e robusti del modulo che permettono loro di produrre i prodotti a valore aggiunto come vitamina K con risparmio di temi aumentato.„

La totalità alla capacità dei reattori del biofilm di produrre la vitamina K è supporti compositi di plastica interni specialmente progettati a cui i microrganismi aderiscono e su cui sviluppano le colonie intrecciate -- biofilms chiamati -- quello può resistere all'aerazione ed all'agitazione state necessaria per stimolare i microrganismi a secernere più vitamina K.

“I supporti sono compresi mezza plastica ed i mezzi scafi della soia, con altre sostanze nutrienti miste dentro, che sono estruse insieme alle temperature elevate,„ hanno detto Mahdinia. “Il materiale composito è abbastanza poroso permettere che i microbi colonizzino e tengano su. Allo stesso tempo, è abbastanza duro che i supporti non vanno in pezzi quando sono nel liquido.„

Lo studio ha esaminato producente MK-7 con un trattamento di fermentazione migliore, confrontante la prestazione degli sforzi dei microrganismi che creano il bacillo valutato Researchers specie di K. della vitamina quale il natto di bacillus subtilis, il bacillo licheniforme ed il bacillo amyloliquifaciens.

Il natto di bacillus subtilis è stato determinato per essere il microrganismo più efficiente da utilizzare negli studi futuri di Penn State in reattori del biofilm, secondo Mahdinia.

È un tipo di batteri che produce l'alimento fermentato della soia quale il natto appiccicoso tradizionale giapponese, lui ha precisato.

“Natto è una sostanza appiccicosa derivando dai microbi parzialmente che digeriscono la soia e come tutti gli alimenti fermentati, è molto nutriente,„ ha detto. “È soia basicamente marcia. Lo sono stato detto che non ha un sapore buon, ma devo ammettere che non ho avuto mai il coraggio assaggiarlo.„

Per concludere, i ricercatori hanno sperimentato con il media liquido, sospendente ed alimentante i microrganismi in 12 esecuzioni di fermentazione del giorno. Il media iniziato come brodo della soia completato con l'estratto di lievito di 0,8 per cento. Nello studio, hanno verificato l'aggiunta di glucosio e di glicerolo ai media bassi nei reattori del biofilm.

L'aggiunta di sorgente di carbonio è sembrato cruciale nelle fermentazioni in lotti, Mahdinia ha notato.

“I nostri risultati hanno indicato che le strategie “di alimentare-batch„ possono essere significativamente efficaci al nel media basato a glucosio, rendente i reattori del biofilm una sostituzione di promessa per le strategie statiche di fermentazione. Nelle stesse circostanze operative e medie, i bioreattori della sospendere-cella (senza il presente del biofilm) non potrebbero raggiungere le concentrazioni MK-7 più superiore 8,7 milligrammi per litro, mentre in reattori del biofilm le concentrazioni erano superiori a 28,7 milligrammi per litro -- un potenziamento di 2,3 volte.„

Ali Demirci, professore di Penn State di assistenza tecnica agricola e biologica, di cui il gruppo di ricerca nell'istituto universitario delle agronomie ha intrapreso gli studi, ha grandi speranze per questa nuova tecnologia. Pianificazione sottoporre a operazioni di disgaggio sui reattori del biofilm del laboratorio da 2 litri e presentare i fermentatori della scala pilota di forse 200 litri.

“Crediamo che quei reattori del biofilm della scala pilota possano produrre una quantità significativa di vitamina K per fare concorrenza che cosa è fatta nell'industria ora,„ al lui abbiano detto. “Poi speriamo che possiamo trasformare questo in un brevetto ed andare all'industria e dire, “potete sottoporre a operazioni di disgaggio facilmente su questi fermentatori liquidi a migliaia di litri, simili a che cosa ora è in uso per produzione del bioetanolo. “Ogni fermentatore può raggiungere fino a 850.000 galloni di volume e produrre gli importi molto più grandi della vitamina K.„