Producción de ciclodextrinas a escala laboratorio y piloto con CGTasa de B. circulans DF 9R.

N. SZERMAN; I. SCHROH; A. ROSSO; A. ROSSI; N. KRYMKIEWICZ Y S. FERRAROTTI.

Tucumán, Argentina

Simposio; Simposio Internacional de Biotecnología. Aplicaciones en Alimentos, Salud y Medio Ambiente (SIB).; 2004

CERELA-PROIMI

Las ciclodextrinas (CD) son oligosacáridos cíclicos de gran aplicación en las industrias alimentaria, farmacéutica y agroquímica, debido a su capacidad de formar complejos de inclusión con compuestos no polares. Las más comunes son las a, b y g -CD constituídas por 6, 7 ú 8 unidades de glucosa unidas por enlaces a-1,4. Se obtienen a partir del almidón por acción de la enzima Ciclodextrina Glucosiltransferasa (CGTasa). En experiencias previas hemos establecido las condiciones básicas para la producción de CD empleando una CGTasa de Bacillus circulans DF 9R, aislada en nuestro laboratorio (pH 6,4; temperatura 56 °C; 100 rpm; 5% de almidón de mandioca gelatinizado por ebullición y 10 U de enzima por g de almidón). En este trabajo, con el fin de incrementar la producción de CD, el sustrato se sometió a diferentes pretratamientos para lograr su licuefacción antes del proceso de bioconversión. Además, se concentró y purificó la CGTasa directamente a partir del medio de cultivo, absorbiéndola sobre almidón que luego seria utilizado como sustrato simplificando así su proceso de purificación. A continuación, mediante un diseño central rotable compuesto se optimizaron las concentraciones de sustrato y enzima a emplear. Se midió la concentración de CD por decoloración con una solución de fenolftaleina en medio alcalino y la relación CD por HPLC. Los mejores resultados se obtuvieron preincubando el almidón durante 15 min a 70ºC con la enzima ya adsorbida sobre el mismo. El mayor porcentaje de transformación del sustrato en CD fue del 23% y se obtuvo con una concentración de almidón del 5% y una concentración de enzima de 10U/g a los 90 min de reacción. La relación entre a, b y g-fue de 0,7 : 1 : 0,2. Una vez fijada las condiciones en escala laboratorio, se desarrollo el escalado del proceso en un volumen de 6000mL. Se tomaron muestras a diferentes tiempos en las que se determinó la concentración de CD por el método de fenolftaleina y por HPLC. Las concentraciones de CD obtenidas fueron equivalentes a las halladas en escala laboratorio.