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Compuesto Microorganismo Hongos Vainillina Pycnoporous cinnabarinus Benzaldehído Ischnoderma benzoinum 4-Metoxibenzaldehído Ischnoderma benzoinum Metil antranilato Pycnoporous cinnabarinus Trametes sp. 4-(4-Hidroxifenil)-2-butanona Nidula niveo-tomentosa Methyl salicilato Phellinus sp. Metil benzoato, etil benzoato Polyporus tuberaster, Phellinus sp. 2-Feniletanol Ascoidea hylecoeti Volátiles de musgo de roble Polyporus sp. Lentionina Lentinus edodes 1-Octen-3-ol, 1-octen-3-ona Lentinus edodes, Grifola frondosa, Pleurotus pulmonarius Citronellol Mycena pura Linalool Wolfiporia cocos Cumarinas Pleurotus euosmus Metil cetonas Aspergillus niger, Penicillium sp., Aureobasidium pullulans Pirazinas Aspergillus sp., Penicillium sp. Lactonas Numerosos hongos Ésteres de ácidos grasos de cadena larga Rhizopus arrhizus Jasmonatos Botryodipoldia theobromae, Gibberella fujikuroi Volátiles conteniendo azufre Marasmius alliaceus Levaduras Furaneol Zygosaccharomyces rouxii Lactonas Numerosas levaduras Lactonas macrolíticas Torulopsis bombicola Feniletanol y sus ésteres Kluyveromyces sp. Citronellol, geraniol, linalool Kluyveromyces lactis Bacterias Diacetilo Lactobacillus lactis Ácidos grasos de cadena corta Acetobacter aceti, Gluconobacter oxydans, Propionibacterium sp., Clostridium sp., Fusarium sp. Metil cetonas Pseudomonas oleovorans Geosmina Streptomyces citreus Pirazinas Bacillus sp., Pseudomonas sp. 2-Acetil-1-pirrolina Bacillus cereus Nootkatone Bacterias del suelo Enterobacteriaceae Borneol, isoborneol Pseudomonas pseudomallei β-Ionona Xantina oxidasa (enzima) Tabla 5. Algunos ejemplos de compuestos químicos utilizados como fragancias y aromas sintetizados por microorganismos. Tendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 38/80
Producción biotecnológica de vainillina. La vainillina (4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído) es uno de los compuestos aromatizantes más importantes y apreciados, empleado ampliamente en productos alimentarios, perfumes, cosméticos y farmacéuticos, con un mercado global superior a los 180 millones de dólares. La vainillina natural se extrae de las semillas presentes en las vainas de la planta de la vainilla (Vanilla planifolia), tras ser sometidas a un proceso de curación, y supone menos de 1% de la producción mundial. La ruta dominante de producción de vainillina con gran diferencia es la síntesis química, fundamentalmente a partir de diversos compuestos fenólicos de origen natural derivados de la madera, tales como lignina, coniferina, el glucósido del coniferil alcohol, guayacol, ácido ferúlico o eugenol. El elevado precio de la vainillina natural y el creciente interés por los productos naturales han impulsado la búsqueda y desarrollo de procesos alternativos de producción de este compuesto, en especial procesos microbianos. En este sentido hay que recordar que tanto las legislaciones de la Unión Europea como de los Estados Unidos indican que se puede aplicar el término “natural” a un producto cuando éste se obtiene de una materia prima natural mediante procedimientos biológicos (por ejemplo, utilizando enzimas o células) o procesos suaves (por ejemplo, extracción o destilación). Esto significa que la vainillina producida mediante el uso de la biotecnología es considerada como natural. Estas consideraciones han hecho que en los últimos años se hayan realizado numerosos estudios sobre la biosíntesis de vainillina natural empleando microorganismos y enzimas. La mayoría de los procesos que se están investigando se basan en biotransformaciones de diversos precursores de origen natural, como eugenol, isoeugenol y ácido ferúlico (figura 5), catalizadas por diversos hongos y bacterias o enzimas aisladas a partir de ellos. Por ejemplo, ha sido descrita la conversión de isoeugenol en vainillina por una cepa de la bacteria Pseudomonas putida, con producciones de hasta 16 g/L y rendimientos del 71%. Otro procedimiento descrito implica un proceso en dos pasos, en el cual el hongo Aspergillus niger transforma el ácido ferúlico en ácido vainillínico, que es posteriormente convertido en vainillina por acción de otro hongo (Pycnoporus cinnabarinus o Phanerochaete chrysosporium), resultando en producciones superiores a 1 g/L. Figura 5. Precursores y biotransformaciones implicados en la síntesis microbiana de vainillina. Tendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector Químico 39/80
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