Estrategias de cultivo para el estudio del crecimiento y la producción de enzimas pectinolíticas por parte de la levadura antártica Cryptococcus gilvescens 32

BEZUS, BRENDA; CAVALITTO, SEBASTIÁN; SOSA, PILAR; CAVELLO, IVANA; RUSCASSO, FLORENCIA

Ciudad Autonoma de Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiologia CAM 2019; 2019

Asociación Argentina de Microbiología

Introducción y Objetivos:Las enzimas pectinolíticas son una parte integral del procesamiento comercial de los alimentos. Se utilizan principalmente en las etapas de licuefacción, clarificación y extracción de jugos. La industria alimentaria actualmente utiliza pectinasas de microorganismos mesófilos o termófilos, sin embargo, en los últimos tiempos, ha habido una nueva tendencia a adoptar procesos a baja temperatura trayendo aparejado la búsqueda de nuevas pectinasas activas en estas condiciones. El objetivo del presente trabajo fue plantear diferentes estrategias de cultivo para el estudio del crecimiento y la producción de estas enzimas por parte de la levadura antártica Cryptococcus gilvescens 32. Se realizaron cultivos en sistemas batch, fedbatch y cultivos continuos en un fermentador tipo tanque agitado New Bruswick Bioflo 310 con un volumen útil de 1.5 lts con control automático de pH y oxígeno disuelto. Resultados: Se estudió el efecto de la fuente carbono y de la fuente de nitrógeno sobre el crecimiento y la expresión enzimática en sistemas de cultivos batch. Se observó que, en presencia de pectina o glucosa, se obtiene igual título de actividad pectinolítica por unidad de biomasa (10.5 ± 0.75 U/gx), indicando que esta enzima es no inducible. En términos de biomasa final se obtuvo mayor valor en presencia de glucosa (5.75 ± 0.75 g/l) que en presencia de pectina (3.79 ± 0.59 g/l) y por ende mayor actividad total. Para el estudio del efecto de la fuente de nitrógeno se utilizó urea o sulfato de amonio. En presencia de Urea se obtuvo una mayor biomasa final (Xf 7.52 ± 0.60 g/l) y una mayor actividad volumétrica 0.20 ± 0.01 U/ml que en presencia de Sulfato de Amonio (Xf: 5.75 ± 0.75 g/l y 0.13 ± 0.02 U/ml). La velocidad máxima de crecimiento (µmáx) resultó ser igual a 0.105 ± 0.011 h-1. En vista de los resultados obtenidos como estrategia para obtener mayor biomasa y por ende mayores títulos de actividad pectinolítica se diseñó un cultivo batch alimentado, utilizándose como parámetros de diseño un flujo constante e igual a 36 ml/h y una concentración del reservorio (Sr) igual a 95 g/l. Con estos parámetros y luego de alimentar durante 21.75 h se obtuvo una biomasa final de 23.8 g/l y un máximo de actividad enzimática de 0.24 U/ml con una relación igual a 10.97 U/gx. Finalmente se procedió al estudio del efecto de la velocidad de dilución (D) sobre la expresión enzimática utilizando el sistema de cultivo continuo. Se observó que la velocidad de síntesis de la enzima qE (U/gx*h) se incrementa al aumentar D, incrementándose de 0.041 a 0.35 U/gx*h. Conclusiones: El presente trabajo nos permitió determinar que C. gilvescens 32 expresa pectinasas no inducibles y que a mayor biomasa final mayor actividad total. De este modo se pudieron obtener mayores títulos de actividad utilizando sistemas batch alimentado y gracias al uso de sistemas de cultivo continuo se logró determinar que la síntesis y expresión enzimática se encuentra estrechamente relacionada con la velocidad de crecimiento.