Ehilà! Come fornitore di acido succinico, ho ricevuto un sacco di domande su da dove provengono questa roba. Quindi, ho pensato di sedermi e scrivere un post sul blog per rompere tutto per te. L'acido succinico è un composto piuttosto fresco con un mucchio di usi in vari settori, dal cibo e nelle bevande ai prodotti farmaceutici e alla plastica. Ci immerciamo nelle diverse fonti di acido succinico.
Fonti naturali
Prima di tutto, l'acido succinico può essere trovato in natura. Si verifica in piccole quantità in una varietà di piante e animali. Ad esempio, è presente in Amber, che è resina ad albero fossilizzata. Quando l'ambra è riscaldata, l'acido succinico può essere rilasciato. È piuttosto selvaggio, giusto? È come un piccolo tesoro chimico nascosto in questi antichi pezzi di goo dell'albero.
Nel regno animale, l'acido succinico fa parte dei processi metabolici nei nostri corpi. È un intermedio nel ciclo dell'acido citrico, noto anche come ciclo di Krebs. Questo ciclo è molto importante per generare energia nelle nostre cellule. Quindi, in un certo senso, stiamo tutti camminando e parlando di fonti di acido succinico!
Alcuni frutti e verdure contengono anche acido succinico. Il rabarbaro è un esempio. Ha un sapore aspro e parte di quella acido proviene da acido succinico e altri acidi organici. Gli alimenti fermentati possono anche avere acido succinico. Durante il processo di fermentazione, i microrganismi abbattono gli zuccheri e altri composti e l'acido succinico può essere uno dei prodotti per -. Ad esempio, nella fermentazione di Sauerkraut, l'acido succinico potrebbe essere presente insieme all'acido lattico, che dà ai Sauerkraut il suo caratteristico Tang.
Sintesi chimica
Ora, parliamo di come l'acido succinico viene realizzato in un laboratorio o in una pianta chimica. Esistono diversi metodi di sintesi chimica.
Un modo comune è attraverso l'ossidazione del butano. Butane è un idrocarburo che può essere ottenuto da gas naturale o petrolio. In questo processo, Butane viene reagito con ossigeno in presenza di un catalizzatore. La reazione è un po 'complessa, ma fondamentalmente le molecole di butano vengono scomposte e riorganizzate per formare acido succinico. Questo metodo è in circolazione da un po 'di tempo ed è ancora utilizzato in alcune strutture di produzione su larga scala.
Un'altra via di sintesi prevede l'idrogenazione dell'anidride maleica. L'anidride maleica è un'importante sostanza chimica industriale che può essere realizzata in benzene o butano. Quando l'anidride maleica viene idrogenata, il che significa che reagisce con il gas idrogeno, si forma l'acido succinico. Questo metodo è abbastanza efficiente e può produrre acido succinico di alta qualità. Le condizioni di reazione, come la temperatura, la pressione e il tipo di catalizzatore utilizzato, devono essere attentamente controllate per ottenere i migliori risultati.
Produzione biotecnologica
Negli ultimi anni, la produzione biotecnologica di acido succinico ha attirato molta attenzione. Questo metodo utilizza microrganismi, come batteri o lieviti, per produrre acido succinico da risorse rinnovabili.
Uno dei principali vantaggi della produzione biotecnologica è che è più ecologico rispetto ad alcuni metodi di sintesi chimica. Invece di usare combustibili fossili, possiamo usare cose come il glucosio, che possono essere derivate dall'amido di mais o da altri materiali vegetali. I microrganismi sono geneticamente modificati per ottimizzare la produzione di acido succinico. Prendono il glucosio e lo convertono in acido succinico attraverso i loro percorsi metabolici.
Ad esempio, alcuni ceppi di Escherichia coli (E. coli) sono stati modificati per produrre acido succinico in modo efficiente. Questi batteri sono coltivati in grandi serbatoi di fermentazione, in cui le condizioni come la temperatura, il pH e l'approvvigionamento di nutrienti sono attentamente controllate. L'acido succinico prodotto dai batteri viene quindi estratto e purificato dal brodo di fermentazione.
Un altro microrganismo usato nella produzione biotecnologica è Mannheimia succiniciproducens. Questo batterio ha naturalmente la capacità di produrre acido succinico. Gli scienziati hanno ulteriormente migliorato le sue capacità di produzione attraverso l'ingegneria genetica. L'uso di questi microrganismi non solo riduce la nostra dipendenza dai combustibili fossili, ma ha anche il potenziale per produrre acido succinico con un'impronta di carbonio inferiore.
Confronto di fonti
Ogni fonte di acido succinico ha i suoi pro e contro. Le fonti naturali sono fantastiche perché sono, beh, naturali. Ma la quantità di acido succinico disponibile da fonti naturali è generalmente limitata. Può essere difficile e costoso estrarre acido succinico da ambra o frutta e verdura su larga scala.
I metodi di sintesi chimica sono ben stabiliti e possono produrre grandi quantità di acido succinico. Tuttavia, si basano spesso su combustibili fossili, che sono risorse non rinnovabili. Inoltre, le reazioni chimiche coinvolte possono generare prodotti di scarto e richiedere input di energia significativi.
La produzione biotecnologica, d'altra parte, è un'opzione più sostenibile. Utilizza risorse rinnovabili e può potenzialmente avere un impatto ambientale inferiore. Ma la tecnologia è ancora relativamente nuova e ci sono alcune sfide da superare, come l'ottimizzazione del processo di produzione e la riduzione dei costi di produzione.
Prodotti chimici correlati
Se sei interessato all'acido succinico, potresti anche essere curioso di sapere alcuni prodotti chimici correlati. Per esempio,Acetato di magnesio tetraidrato CAS 16674 - 78 - 5è un sale biologico che ha varie applicazioni nelle industrie farmaceutiche e chimiche. Può essere usato come tampone in alcune reazioni chimiche, in modo simile a come l'acido succinico può essere utilizzato in alcuni sistemi tamponi.
Acido acetico glaciale CAS 64 - 19 - 7è un'altra sostanza chimica importante. È un forte acido che può essere usato nella sintesi di molti composti organici, tra cui alcuni derivati di acido succinico. ETetramethylguanidine TMG CAS 80 - 70 - 6è una base utile in chimica organica. Può essere usato nelle reazioni in cui è richiesta una base forte e non nucleofila e potrebbe svolgere un ruolo in alcuni processi relativi alla produzione o alla modifica dell'acido succinico.
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Riferimenti
- Atkinson, B., e Mavituna, F. (1991). Manuale di ingegneria biochimica e biotecnologia. Macmillan Education.
- L'enciclopedia di chimica industriale di Ullmann. Wiley - VCH Verlag GmbH & Co. KGAA.
- Madigan, MT, Martinko, JM, Bender, KS, Buckley, DH e Stahl, DA (2018). Biologia Brock dei microrganismi. Pearson.
