Preparación de koji de Aspergillus niger no viable con actividad clorogenato hidrolasa utilizando residuos de yerba mate

BUTIUK, ANA P.; BRUMOVSKY, TAMARA N.; GODOY, IVÁN E.; MARTOS, MARÍA A.

Hohenau

Congreso; VIII Congreso Sudamericano de Yerba Mate y IV Simposio Internacional de Yerba Mate y Salud; 2023

Centro Yerbatero Paraguayo

El proceso de fermentación sobre sustrato sólido (FSS) ha sido ampliamente utilizado para la obtención de enzimas microbianas, por su bajo costo y simplicidad, permitiendo además el aprovechamiento de subproductos de la agro-industria. La clorogenato hidrolasa (CHasa, EC 3.1.1.42) es una enzima microbiana, inducible, de interés industrial que cataliza la hidrólisis del ácido clorogénico (ACG), liberando cantidades equimolares de ácidos quínico (AQ) y cafeico (AC), químicos finos de interés industrial. El procesamiento comercial de la yerba mate genera residuos que normalmente se consideran productos de desecho de escaso valor inherente. Sin embargo, la yerba mate contiene altos niveles de ACG, y los residuos de su procesamiento podrían utilizarse como sustrato e inductor para la producción de la enzima CHasa por hongos filamentosos. El objetivo del presente trabajo fue cultivar cepas de Aspergillus niger AKU 3302 sobre residuos de yerba mate mediante FSS para obtener un koji con actividad CHasa y encontrar las condiciones óptimas para su inactivación térmica (pérdida de viabilidad) preservando la actividad catalítica. A. niger fue cultivado en frascos Erlenmeyers conteniendo medio Czapek líquido a 30°C, durante 48 h, con agitación. El contenido total de cada Erlenmeyer, compuesto por pellets y medio de cultivo semi-agotado, fue utilizado para inocular bandejas conteniendo residuos de yerba mate estéril. Las bandejas fueron incubadas a 30°C durante 5 días. El koji obtenido fue tratado térmicamente a diferentes temperaturas (50, 55, 60 y 65 °C) durante 30 min. Las temperaturas y tiempo de tratamiento fueron seleccionados de acuerdo a resultados obtenidos en estudios previos (Butiuk et al., 2023). La viabilidad del koji tratado térmicamente fue ensayada evaluando su capacidad de crecimiento en medio agar Czapek durante 7 días. Mientras que su actividad CHasa residual fue determinada espectrofotométricamente a 350 nm y comparada con un control (sin tratamiento térmico). Posteriormente, se determinó el efecto del tipo de residuo de yerba mate sobre la producción de la enzima: palos de yerba mate recién cosechada (PV); residuos por derrame en tolva y molino (RTM), polvo de descarte (PD) y garrote molido (G). La pérdida de viabilidad del material fúngico fue observada luego de un tratamiento térmico a 60°C durante 30 min. Bajo estas condiciones el koji retuvo más del 80% de su actividad enzimática inicial. La mayor actividad enzimática se detectó en los cultivos crecidos sobre RTM (27, 83 UE/100gms), mientras que la menor actividad enzimática se obtuvo al crecer el hongo sobre G (11,05 UE/100gms). Cuando se utilizó PD se produjo una actividad CHasa de 22, 65 UE/100gms. Teniendo en cuenta que el mayor volumen de residuos producido por las industrias yerbateras corresponde a las muestras de G y PD, se seleccionó al PD como soporte e inductor de la actividad CHasa. Se preparo un koji no viable con elevada actividad CHasa utilizando residuos de la industria yerbatera como soporte e inductor que será utilizado como biocatalizador para la futura producción de AQ y AC a partir de fuentes vegetales ricas en ACG.