Producción de una poligalacturonasa por Wickerhamomyces anomalus mediante cultivo batch alimentado

MARTOS, M.A.; BUTIUK, A.P.; ZUBRESKI, E.R.; ROJAS, N.L.; HOURS, R.A.; GARRO, O.A.

Córdoba

Congreso; IV Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2012

Ministerios de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba

Las enzimas pecticas son ampliamente utilizadas en la industria alimenticia. La levadura Wickerhamomyces anomalus aislada a partir de frutas cítricas, produce al crecer en medio líquido, mediante un sistema de cultivo batch, una poligalacturonasa (PG) con capacidad macerante de tejidos vegetales. En dichos cultivos se observó una directa relación entre el crecimiento de la levadura y la expresión de la enzima. Estos hechos sugieren que el sistema de cultivo batch alimentado, en los que la alimentación restricta del nutriente limitante permite que las células crezcan a una alta densidad, podría potenciar la expresión de la enzima, aumentando la productividad del proceso. En el presente trabajo se estudió la producción de PG por W. anomalus en un medio de cultivo sintético, a escala biorreactor, mediante un sistema de cultivo tipo batch alimentado, a caudal constante. Los cultivos se realizaron en un biorreactor de 4 L de capacidad, conteniendo 3 L de un medio de cultivo sintético (MS) compuesto por glucosa, pectina de citrus, urea, sales, vitaminas y aminoácidos, a 30 °C. La velocidad de agitación fue de 450 rpm y el caudal de aire de 2,33 L/min. Finalizada la etapa batch se inició la alimentación bajo régimen de flujo constante de medio MS concentrado a un caudal (F) de 68,8 mL/h. Se tomaron muestras en función del tiempo las que se analizaron en términos de biomasa, pH, sustrato y actividad PG. Se realizaron medidas del contenido en O2 y en CO2 de los gases de salida del reactor. La velocidad de formación de biomasa se mantuvo constante en el transcurso del proceso fermentativo, la velocidad específica (µ) disminuyó y en todo momento la concentración de glucosa en el biorreactor fue despreciable, lo cual es acorde con el comportamiento típico de una sistema de cultivo batch alimentado. Al finalizar el cultivo se obtuvo un valor de actividad PG en los EE de 218 UE/mL y una productividad de ~ 9.918 UE/L.h. Los resultados obtenidos en los balances de carbono y grado de reducción, indicaron que, en las condiciones de crecimiento, no hubo generación de ningún producto carbonado diferente a la biomasa y CO2. El cultivo batch alimentado resultó ser una buena alternativa para la producción de PG por W. anomalus obteniéndose un extracto enzimático con actividad enzimática superior a la obtenida mediante cultivo batch (84 UE/mL). Además, el sustrato es utilizado completamente en el transcurso de este sistema de cultivo, siendo esto de gran importancia para un proceso a escala industrial, teniendo en cuenta que el medio de cultivo es uno de los factores que más influyen en el costo de un proceso fermentativo.