Evaluación de la producción de enzimas fúngicas a partir de subproductos de la industria cervecera

TADDIA, ANTONELA; TUBIO, GISELA; MORILLA, ESTEBAN

Zavalla

Congreso; XIX Congreso XXXVII Reunión Anual. Sociedad de Biología de Rosario.; 2017

Sociedad de Biología de Rosario.

La pared celular de las plantas está constituida por celulosa, lignina y hemicelulosa, siendo esta última la fracción rica en xilano. Debido a la heterogeneidad de los polímeros de xilano como de celulosa, su hidrólisis requiere de la acción de un sistema enzimático complejo, siendo las enzimas endoxilanasa (Xil) y endoglucanasa (EG) las que se encuentran en mayor proporción en cada complejo respectivamente. Estas enzimas son producidas por diversos microorganismos, entre ellos los hongos filamentosos, los cuales poseen la capacidad de excretar las mismas al medio facilitando su posterior obtención. Tanto Xil como EG pueden ser empleadas para la clarificación de vinos y jugos naturales, en la panificación, para la modificación de fibras textiles, o la sacarificación de desechos agrícolas usados en la elaboración de combustible y alimento animal. Por otra parte, el bagazo obtenido de la maceración de la cebada durante la elaboración de cerveza, es un subproducto que puede ser empleado como única fuente de carbono y soporte de crecimiento de las especies fúngicas para la producción de enzimas. El objetivo del presente trabajo fue evaluar si el bagazo cervecero puede ser usado como sustrato para el crecimiento de la especie fúngica Aspergillus níger y determinar la capacidad productora de las enzimas hidrolíticas Xil y EG. Inicialmente se propagó un cultivo de A. niger, resuspendiendo los conidios en agua destilada por agitación durante 15min a 120 rpm, llevándose a cabo el recuento de conidios presentes por mililitro en cámara Thoma. Se evaluaron tres diferentes fermentaciones: sólida, semisólida y líquida variando el volumen de solución de buffer fosfato de sodio 50 mM pH 6,00 conteniendo las mismas sales que la formulación del medio optimizado por Mandel para la producción de Xil por A. niger. Los medios de fermentación conteniendo 2 gramos de bagazo fueron inoculados con una concentración de 1.106 conidios/ml. Las fermentaciones se realizaron a 30 ºC con agitación constante de 125 rpm (salvo el medio sólido) durante 5 días. Diariamente, se extrajeron alícuotas para la determinación de actividad Xil y EG, como también la presencia de azucares reductores, utilizando el método de Miller modificado que emplea el reactivo DNS que absorbe a 560 nm. Finalmente se determinaron en cada fracción proteínas totales por el método del acido bicinconínico. Los resultados obtenidos permiten concluir que el bagazo cervecero resultó un sustrato muy adecuado tanto para el crecimiento fúngico como para la producción de enzimas hidrolíticas según se indica en la tabla, siendo la fermentación semisólido la más adecuada por contener la mayor actividad Xil, menor presencia de azucares reductores y una alta relación de actividad Xil/EG. La información precedente permitirá diseñar un protocolo de optimización del medio de cultivo de A. niger para la producción de Xil y EG, generando un impacto ambiental positivo por la reutilización de desechos cerveceros.