Crecimiento de Wickerhamomyces anomalus y producci¨®n de una poligalacturonasa mediante cultivo batch a escala biorreactor

MARTOS, M.A.; BUTIUK, A.P.; ZUBRESKI, E.R.; ROJAS, N.L.; HOURS, R.A.; GARRO, O.A.

C¨®rdoba

Congreso; IV Congreso Internacional de Ciencia y Tecnolog¨ªa de los Alimentos (CICyTAC 2012); 2012

Universidad Nacional de C¨®rdoba y Ministerio de Ciencia y Tecnolog¨ªa de la Provincia de C¨®rdoba

Las enzimas p¨¦cticas constituyen un grupo heterog¨¦neo de enzimas extracelulares capaces de hidrolizar sustancias p¨¦cticas. Una levadura aut¨®ctona, aislada en la Provincia de Misiones e identificada como Wickerhamomyces anomalus, produce al crecer en medio l¨ªquido, una endopoligalacturonasa (endo-PG) con capacidad macerante de tejidos vegetales. La maceraci¨®n enzim¨¢tica es muy utilizada en la industria alimenticia para la elaboraci¨®n de alimentos no convencionales destinados a beb¨¦s y gerontes. La potencial aplicaci¨®n industrial de esta enzima, justifica la realizaci¨®n de estudios relacionados con su producci¨®n a mayor escala, encaminados a aumentar su productividad. En el presente trabajo se evalu¨® la producci¨®n de la enzima PG por W. anomalus en un medio sint¨¦tico, a escala biorreactor, operado en sistema tipo batch y se determinaron los par¨¢metros cin¨¦ticos y estequiom¨¦tricos del crecimiento de la levadura. Los cultivos se realizaron en un biorreactor de 4 L de capacidad, conteniendo 3 L de un medio compuesto por sales, vitaminas, amino¨¢cidos, glucosa (10 g/L) como fuente de carbono y energ¨ªa, pectina de citrus (5 g/L) como inductor y sulfato de amonio (3 g/L), como fuente de nitr¨®geno, a 30 ¡ãC, con agitaci¨®n (500 rpm) y aireaci¨®n (2,8 L/min). El transcurso del proceso fermentativo se sigui¨® por medidas de biomasa por peso seco, glucosa residual mediante kit enzim¨¢tico y actividad PG por determinaci¨®n de grupos reductores mediante el m¨¦todo del DNS. Se realizaron medidas del contenido en O2 y CO2 de los gases de salida del reactor. El crecimiento de W. anomalus, mediante cultivo batch, se desarroll¨® con una velocidad de crecimiento m¨¢xima (¦Ìm) de 0,337 h-1, alcanzando una concentraci¨®n final de biomasa de 4,37 g/L, con un rendimiento (Yx/s) de 0,401 gx/gs en base a glucosa. La producci¨®n de PG comenz¨® a las 2 h, obteni¨¦ndose al finalizar el cultivo, un valor de actividad PG de 84 UE/mL. Se observ¨® una directa relaci¨®n entre el crecimiento de la levadura y la expresi¨®n de la enzima. La actividad espec¨ªfica obtenida fue de 1,91.104 UE/gbiomasa y la productividad de 9.301 UE/L.h. El cociente respiratorio fue cercano a 1 durante todo el tiempo de fermentaci¨®n, valor razonable para un metabolismo completamente respiratorio. Los resultados obtenidos en los balances de carbono y grado de reducci¨®n, indicaron que, en las condiciones de crecimiento, no hubo generaci¨®n de ning¨²n producto carbonado diferente a la biomasa y CO2. El cultivo batch result¨® ser una buena alternativa para la producci¨®n de PG por W. anomalus, obteni¨¦ndose un extracto enzim¨¢tico con elevada actividad enzim¨¢tica y productividad, en un medio de cultivo sint¨¦tico y de bajo costo.