Lignocelulosas de origen agroindustrial para la producción de celulasas por Cohnella sp. AR92

PISA, JOSÉ HORACIO; HERO, JOHAN SEBASTIAN; SORAIRE, PABLO MARTÍN; MANFREDI, ADRIANA PAOLA; PEROTTI, NORA INÉS; MARTINEZ, MARÍA ALEJANDRA

Simposio; The Fifth International Symposium on Environmental Biotechnology and Engineering; 2016

La biomasa lignocelulósica contiene los biopolímeros más abundantes de la naturaleza y constituye un recurso fundamental para el desarrollo de empresas de base biológica. La utilización de las mismas requiere de una variedad de enzimas cuya producción es el cuello de botella en proceso biotecnológicos debido a su elevado costo. Entre ellas, las endoglucanasas son clave ya que reducen el grado de polimerización de la celulosa en oligómeros más pequeños. Las bacterias, como productoras de celulasas, presentan características deseables tales como una elevada tasa de crecimiento y la capacidad de desarrollarse en una amplia variedad de ambientes El objetivo de este trabajo es evaluar el uso de sustratos derivados de la agroindustria, para la producción de endoglucanasas por Cohenlla sp. AR92. El aislado AR92 fue desarrollado en medio de base mineral, en g/L: 0,5 (NH4)2SO4; 3,5 Na2HPO4; 1,0 KH2PO4: 0,1 CaCl2?2H2O; 0,5 MgCl2?6H2O; 1,0 extracto de levadura y 5,0 g/L de una fuente de carbono. Esta última fue analizada utilizando azúcares simples (monosacáridos), polisacáridos purificados (Carboximetil celulosa, Avicel, Xilano de abeto) y sustratos de origen natural (bagazo de caña de azúcar con y sin pretratamientos, hemicelulosa de bagazo, salvado de trigo y salvado de avena). Utilizando metodología de acuerdo a Manfredi y col, 20161 fueron determinadas: (i) actividad endoglucanasa; (ii) proteínas totales; (iii) crecimiento bacteriano (UFC/mL), y (iv) los perfiles zimográficos en geles de poliacrilamida, a las 48, 96 y 192 horas de fermentación.En todos los casos, excepto en Avicel, se observó el crecimiento del aislamiento AR92 (hasta 108 UFC/mL); aunque no fue detectada la producción de endoglucanasas cuando se utilizaron azúcares simples como fuentes de carbono, indicando que los mismos no son inductores de estas enzimas. En cambio, la mayoría de los sustratos complejos evaluados constituyeron fuentes adecuadas para la producción de enzimas. En los medios suplementados con hemicelulosa de bagazo y xilano comercial se alcanzó la máxima actividad endoglucanasa, aproximadamente 0,6 UI/mL a las 192 horas, resultado cuatro veces superior al obtenido en medios con CMC. Valores intermedios (0,30 UI/mL ? 0,35 UI/mL) fueron obtenidos en los medios con bagazo pretratado con NaOH y por explosión de vapor.La cepa en estudio, Cohnella sp. AR92, mostró capacidad para producir endoglucanasas extracelulares en sustratos complejos de bajo costo, provenientes de la actividad agroindustrial, por lo que tienen potencial para el desarrollo de biocatalizadores que a su vez permitan el aprovechamiento de los mismos.