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El método nuevo promete reducir los costos de producción para la forma potente de la vitamina K

En un estudio innovador que promete reducir los costos de producción para la forma más potente de la vitamina K -- Menaquinone-7, investigadores del Estado de Penn han desarrollado un método nuevo para aumentar el proceso de fermentación que crea el suplemento por la fermentación líquida agitated en un reactor del biofilm.

El nuevo proceso, si se asume que lo se puede escalar hasta la producción industrial, es importante porque los estudios recientes conducto por las universidades en los Países Bajos y Facultad de Medicina del UCLA, entre otros, muestran las subsidios por enfermedad esenciales asociadas a las dosis grandes de la vitamina K -- especialmente la forma Menaquinone-7, conocida como MK-7. Estas ventajas incluyen reducir riesgos de enfermedad cardiovascular y de recorridos, osteoporosis, e incluso la lucha del cáncer.

Comidas que son ricas en la vitamina K -- por ejemplo la col rizada, carne roja y yema de huevo -- no ofrezca suficiente de la vitamina para lograr las terapias de la alto-dosis, que requerirán suplementos.

Sin embargo, la producción MK-7 en un nivel industrial es costosa y limitada porque la fermentación bacteriana necesaria para crear la vitamina ha confiado hasta ahora en las estrategias “estáticas” de la fermentación que son inadecuadas ramp hacia arriba el rendimiento de la vitamina.

El actual sistema de producción -- bandejas bajas de incorporación de microorganismos crecientes medianos sólidos, a base de soja solamente en la superficie -- no soportará la demanda creciente prevista para la vitamina K, investigador explicado Ehsan Mahdinia, escolar postdoctoral en ciencia de la alimentación en el Estado de Penn.

“Usando los reactores del biofilm, sin embargo, aparece ser una opción práctica,” dijo a Mahdinia. Los “reactores del Biofilm ofrecen un ambiente controlado para los microorganismos a los biofilms maduros y robustos de la forma que les permiten producir productos de valor añadido tales como vitamina K con eficiencia creciente.”

El integral a la capacidad de los reactores del biofilm de producir la vitamina K es los apoyos compuestos plásticos internos especialmente diseñados a los cuales los microorganismos se adhieren y en cuáles construyen a colonias entrelazadas -- biofilms llamados -- eso puede soportar la aeración y la agitación necesarias para estimular los microorganismos a secretar más vitamina K.

“Los apoyos se comprenden del medio plástico y los medios cascos de la soja, con otros alimentos mezclados hacia adentro, que se sacan juntos en las temperaturas altas,” dijeron a Mahdinia. “El material compuesto es bastante poroso permitir que los microbios colonicen y que esperen sobre él. Al mismo tiempo, es difícilmente bastante que no se deshacen los apoyos cuando están en el líquido.”

El estudio observaba que producía MK-7 con un proceso de fermentación perfeccionado, comparando el funcionamiento de las deformaciones de los microorganismos que crean el bacilo evaluado Researchers especie de K. de la vitamina tal como natto del bacillus subtilis, el bacilo licheniformis y el bacilo amyloliquifaciens.

El natto del bacillus subtilis fue determinado para ser el microorganismo más eficiente que se utilizará en los estudios futuros del Estado de Penn en reactores del biofilm, según Mahdinia.

Es un tipo de bacterias que produce la comida fermentada de la soja tal como natto pegajoso tradicional japonés, él señaló.

“Natto es una sustancia pegajosa resultando de los microbios que digieren parcialmente las sojas, y como todas las comidas fermentadas, es muy nutritivo,” él dijo. “Es sojas básicamente putrefactas. Me lo han informado que no prueba bueno, pero debo admitir que nunca he tenido el valor de probarlo.”

Finalmente, los investigadores experimentaron con el ambiente líquido, suspendiendo e introduciendo los microorganismos en 12 corridas de la fermentación del día. El ambiente comenzado como caldo de la soja complementado con el extracto de levadura del 0,8 por ciento. En el estudio, él probó la adición de la glucosa y del glicerol a los ambientes bajos en los reactores del biofilm.

La adición de la fuente de carbono parecía crucial en las fermentaciones de la mezcla, Mahdinia observó.

“Nuestros resultados indicaron que “estrategias de la introducir-mezcla las” pueden ser importante efectivas en el ambiente glucosa-basado, rindiendo los reactores del biofilm un repuesto prometedor para las estrategias estáticas de la fermentación. Bajo mismas condiciones operativas y medianas, los biorreactores de la suspender-célula (sin presente del biofilm) no podrían alcanzar las concentraciones MK-7 más arriba de 8,7 miligramos por litro, mientras que en reactores del biofilm las concentraciones eran más altas de 28,7 miligramos por litro -- un aumento de 2,3 dobleces.”

Ali Demirci, profesor del Estado de Penn de la ingeniería agrícola y biológica, cuyo grupo de investigación en la universidad de agronomías conducto el estudio, tiene granes esperanzas para esta nueva tecnología. Él está proyectando aumentar proporcionalmente los reactores del biofilm del laboratorio de 2 litros e introducir las fermentadoras de la escala experimental de quizás 200 litros.

“Creemos que esos reactores del biofilm de la escala experimental pueden producir una cantidad importante de vitamina K para competir con qué se hace en industria ahora,” él dijeron. “Entonces esperamos que poder girar esto en una patente e ir a la industria y decir, “usted puede aumentar proporcionalmente fácilmente estas fermentadoras líquidas a los millares de litros, similares a cuál es funcionando ahora para la producción del bioetanol. “Cada fermentadora puede alcanzar hasta 850.000 galones de volumen y producir cantidades mucho más grandes de la vitamina K.”