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XI CONGRESO NACIONAL DE BIOTECNOLOGÍA Y BIOINGENIERÍA
EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE SACAROSA Y HUMEDAD INICIAL SOBRE LA
PRODUCCIÓN DE INVERTASA POR FERMENTACIÓN EN MEDIO SÓLIDO
Nuñez-Gaona Oscar, Huerta-Ochoa Sergio, Loera Octavio, Favela-Torres Ernesto
Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa
San Rafael Atlixco 186 col. Vicentina C.P. 09340 México D.F. correo-e: favela@xanum.uam.mx
Palabras clave: Invertasa, Aspergillus niger Fuente de carbono
Actividad invertasa (U/g s.s.)
Introducción. La fermentación en medio sólido (FMS) se define
como todo proceso de crecimiento de microorganismos sobre un
soporte sólido con bajo contenido de agua libre. En este tipo de
procesos la cantidad de agua retenida por el soporte es muy
importante. Bajos niveles de humedad limitan el crecimiento
fúngico y favorecen la difusión de oxígeno. Por otro lado, altos
niveles de humedad limitan la difusión de oxígeno y favorecen el
crecimiento de bacterias o levaduras contaminantes1. Estudios
previos en FMS demostraron que la tasa específica de consumo de
sustrato2 y de producción de enzimas3 aumenta al incrementar la
concentración de sustrato en el medio de cultivo.
En este trabajo se evaluó el efecto de la concentración de sacarosa
y la humedad inicial sobre la producción de invertasa por
Aspergillus niger en FMS usando espuma de poliuretano como
soporte inerte.
200
160
120
80
40
0
100
200
300
400
Sacarosa inicial (mg/g s.s.)
Metodología. Se utilizó la cepa de Aspergillus niger C28B25.El
medio de cultivo sólido esta formado por: 7g de espuma de
poliuretano (PUF) molida hasta un tamaño de partícula de 0.5 mm
y diferentes volúmenes de medio Pontecorvo (ATCC 687)
inoculando 1*107 esporas por gramo de PUF. La fermentación se
llevó a cabo en reactores tubulares de vidrio con una aireación de
100 mL de aire/min, incubados a 30 º C durante 48 h. La humedad
inicial varió de 24 a 76 % y la concentración inicial de sacarosa
fue de 100, 200, 300, y 400 mg/gPUF. La actividad enzimática se
determinó, al final de la fermentación, mediante el método de
DNS4. La biomasa se determinó gravimétricamente.
Fig 1 Efecto de la concentración de sacarosa y humedad inicial
sobre la producción de invertasa por Aspergillus niger en FMS
( ) 24%, ( ) 42%, ( ) 61% ( ) 70%, ( ) 76%
Resultados y discusión. La figura 1 presenta los resultados de
producción de invertasa en función de la concentración inicial de
sacarosa bajo diferentes condiciones de humedad inicial. Con
bajas concentraciones de sacarosa (100mg/gPUF) la producción
de enzima es proporcional al contenido de humedad (de 24 a 70%)
en el medio de cultivo. En cambio, con la más alta concentración
de sacarosa (400mg/gPUF), la producción de enzima es mayor en
los medios de cultivo con menor contenido de humedad, excepto
para la humedad más baja. La máxima actividad enzimática se
obtuvo con 200 mg de sacarosa/gPUF y 61% de humedad inicial.
Es importante hacer notar los niveles de producción de invertasa a
concentraciones de sacarosa de hasta 400 mg/gPUF; lo que
corresponde a ca. 300mg de sacarosa por gramo de materia seca
total.
Agradecimientos. Este trabajo fue financiado por el
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT)
Conclusiones. El efecto de la humedad en procesos de FMS
depende fuertemente de la concentración de sustrato. La
máxima actividad enzimática se obtuvo con una
concentración inicial de sacarosa de 200 mg/gPUF y una
humedad de 61 %. Los resultados obtenidos demuestran una
vez más la ausencia de represión catabólica en medios de
cultivo con muy altas concentraciones de fuente de carbono.
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