O método novo promete reduzir custos de gastos de fabricação para o formulário poderoso da vitamina K

Em um estudo inovativo que prometa reduzir custos de gastos de fabricação para o formulário o mais poderoso da vitamina K -- Menaquinone-7, pesquisadores de Penn State desenvolveram um método novo para aumentar o processo de fermentação que cria o suplemento pela fermentação líquida agitado em um reactor do biofilm.

O processo novo, supor o pode ser escalado até a produção industrial, é importante porque os estudos recentes conduzidos por universidades nos Países Baixos e na Faculdade de Medicina do UCLA, entre outros, mostram os benefícios de saúde essenciais associados com as grandes doses da vitamina K -- especialmente o formulário Menaquinone-7, conhecido como MK-7. Estes benefícios incluem a diminuição de riscos de doença cardiovascular e de cursos, osteoporose, e mesmo a luta do cancro.

Alimentos que são ricos na vitamina K -- como a couve, a carne vermelha e a gema -- não forneça bastante da vitamina para conseguir as terapias da alto-dose, que exigirão suplementos.

Contudo, a produção MK-7 em um nível industrial é cara e limitada porque a fermentação bacteriana necessário para criar a vitamina tem confiado até agora nas estratégias “estáticas” da fermentação que são inadequadas ramp acima a saída da vitamina.

O sistema de produção actual -- bandejas rasas de incorporação de micro-organismos crescentes médios contínuos, soja-baseados somente na superfície -- não apoiará o aumento da procura previsto para a vitamina K, pesquisador explicado Ehsan Mahdinia, um erudito pos-doctoral na ciência alimentar em Penn State.

“Usar reactores do biofilm, contudo, parece ser uma alternativa prática,” disse Mahdinia. Do “os reactores Biofilm fornecem um ambiente controlado para os micro-organismos aos biofilms maduros e robustos do formulário que os permitem de produzir produtos de valor acrescentado tais como a vitamina K com eficiência aumentada.”

A integral à capacidade de reactores do biofilm para produzir a vitamina K é os apoios compostos plásticos internos especialmente projetados a que os micro-organismos aderem e em quais constroem colônias entrelaçadas -- biofilms chamados -- isso pode suportar a aeração e a agitação necessários para spur os micro-organismos segregar mais vitamina K.

“Os apoios são compreendidos do meio plástico e as meias cascas do feijão de soja, com outros nutrientes misturados dentro, que são expulsados junto em altas temperaturas,” disseram Mahdinia. “O material composto é poroso bastante permitir que os micróbios colonizem e sustentem ele. Ao mesmo tempo, é duramente bastante que os apoios não caem distante quando estão no líquido.”

O estudo olhou de produção MK-7 com um processo de fermentação melhorado, comparando o desempenho das tensões dos micro-organismos que criam o bacilo avaliado Pesquisador espécie de K. da vitamina tal como o natto do bacillus-subtilis, o bacilo licheniformis e o bacilo amyloliquifaciens.

O natto do bacillus-subtilis foi determinado ser o micro-organismo o mais eficiente a ser usado nos estudos futuros de Penn State em reactores do biofilm, de acordo com Mahdinia.

É um tipo de bactérias que produza o alimento fermentado da soja tal como o natto pegajoso tradicional japonês, ele indicou.

“Natto é uma viscosidade resultando dos micróbios que digerem parcialmente feijões de soja, e como todos os alimentos fermentados, é muito nutritivo,” disse. “É feijões de soja basicamente podres. Eu fui-o dito que não prova bom, mas eu devo admitir que eu nunca tive a coragem a provar.”

Finalmente, os pesquisadores experimentaram com o media líquido, suspendendo e alimentando os micro-organismos em 12 corridas da fermentação do dia. O media começado como um caldo da soja suplementado com o extracto de fermento de 0,8 por cento. No estudo, testaram a adição de glicose e de glicerol aos media baixos nos reactores do biofilm.

A adição da fonte de carbono pareceu crucial em fermentações do grupo, Mahdinia notou.

“Nossos resultados indicaram que estratégias “do alimentar-grupo as” podem ser significativamente eficazes no media glicose-baseado, rendendo os reactores do biofilm uma substituição prometedora para estratégias estáticas da fermentação. Sob as mesmas circunstâncias operacionais e médias, os bioreactores da suspender-pilha (sem o presente do biofilm) não poderiam alcançar as concentrações MK-7 mais altamente de 8,7 miligramas pelo litro, quando em reactores do biofilm as concentrações eram mais altas de 28,7 miligramas pelo litro -- um realce de 2,3 dobras.”

Ali Demirci, professor de Penn State da engenharia agrícola e biológica, cujo o grupo de investigação na faculdade de ciências agrícolas conduziu o estudo, tem grandes esperanças para esta nova tecnologia. Está planeando escalar acima os reactores do biofilm do laboratório de 2 litros e introduzir fermentadores da escala piloto de talvez 200 litros.

“Nós acreditamos que aqueles reactores do biofilm da escala piloto podem produzir uma quantidade significativa de vitamina K para competir com o que é feita na indústria agora,” ele disseram. “Então nós esperamos que nós podemos transformar este em uma patente e para ir à indústria e para dizer, “você pode facilmente escalar acima estes fermentadores líquidos aos milhares de litros, similares ao que está no uso agora para a produção do bioetanol. “Cada fermentador pode alcançar até 850.000 galões do volume e produzir quantidades muito maiores da vitamina K.”