Con sabor a limón: Aspergillus niger y el ácido cítrico

Corre el año de 1917 y la humanidad está sumergida en medio de uno de sus más atroces episodios: la Primera Guerra Mundial. En abril, Estados Unidos entra activamente en la guerra para apoyar a los aliados. Los estadounidenses están en estado de alerta permanente y la guerra es una de las principales preocupaciones del momento.

No obstante, en su laboratorio ubicado en Nueva York, el químico en alimentos James Currie y su colega, el microbiólogo Charles Thom, tienen la mente ocupada en algo más. Acaban de descubrir algo que revolucionará la industria tal y como era hasta entonces, al obtener ácido cítrico utilizando al hongo Aspergillus niger.

Si bien no es el único ácido presente en las frutas cítricas, el ácido cítrico es el más abundante. En 1784, el científico C. W. Scheele lo aisló a partir de jugo de limón, y desde entonces las frutas cítricas constituían la principal fuente de ácido cítrico para la industria. Sin embargo, era un proceso muy costoso e ineficiente para cubrir la demanda de ácido.

Tal fue la importancia del descubrimiento de Currie y Thom, que al escalar la producción de ácido cítrico con A. niger a nivel industrial, su costo de producción bajó de $1.25 a $0.20 por libra en tan solo cinco años. En cifras más recientes, la producción a nivel mundial en el 2007 fue de 1.6 toneladas estimadas en 2.5 mil millones de dólares. Las proyecciones para el 2020 fueron de 3.6 mil millones de dólares, siendo China el país que produce cerca del 60% del ácido cítrico a nivel mundial.

Un productor eficiente

A. niger es un hongo de crecimiento filamentoso conocido comúnmente como moho negro y es un contaminante usual de alimentos, de los cuales obtiene azúcares para su crecimiento. En 1917, Currie y Thom observaron que A. niger era capaz de producir ácido cítrico tras el consumo de los azúcares del medio de cultivo, en el proceso conocido como fermentación.

A nivel industrial, la fermentación se realiza a gran escala. Se prepara un medio líquido (caldo) al cual se añaden almidones u otras fuentes de azúcar y se coloca al hongo para que crezca sumergido en el medio. A. niger consume los azúcares y libera el ácido cítrico en el caldo. Posteriormente, se retira al hongo por filtración y se añade hidróxido de calcio al medio, una sal que reacciona con el ácido cítrico y permite que pueda ser recolectado con facilidad.

También existen otros hongos capaces de producir ácido cítrico. Un ejemplo son los hongos del género Penicillium (de donde se descubriera la penicilina en 1928), levaduras de la especie Candida y otras especies de Aspergillus. Sin embargo, A. niger es el hongo más utilizado en la industria por ser bien estudiado y eficiente en la producción de ácido cítrico.

Un ingrediente importante en el día a día

El ácido cítrico ha sido y continúa siendo un importante ingrediente para varias industrias. Se utiliza como complemento saborizante en bebidas, ayuda a potenciar la acción de sustancias antioxidantes e inactiva enzimas que podrían degradar los alimentos congelados, así como también estabiliza ingredientes de los alimentos en conserva. También es usado en pastillas efervescentes, vitaminas y analgésicos para mejorar su sabor, en pastas de dientes, entre otros productos.

La contribución de A. niger en la industria del ácido cítrico tiene todavía un largo camino por recorrer. Durante la última década se ha planteado la utilización de otras fuentes de azúcares como alimento de A. niger para la producción de ácido cítrico. Se ha propuesto el uso de residuos de la industria agrícola como cáscaras de fruta y granos como el arroz, soya, maíz, entre otros, con lo que se le daría un valor agregado a estos productos que normalmente son vistos como desecho. Igualmente, se busca mejorar las capacidades de producción de ácido cítrico de A. niger y otros hongos por medio de la biotecnología.

¡Un hurra por A. niger!

Bibliografía

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-Turley, A. 2015. Citric Acid. Royal Society of Chemistry’s podcast: Chemistry World. https://www.chemistryworld.com/podcasts/citric-acid/8736.article

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