Optimización de la producción de clorogenato hidrolasa de Aspergillus niger utilizando yerba mate como inductor

BUTIUK, A.P.; ADACHI, O.; MIGNONE, C.; HOURS, R.A.

Rosario

Congreso; XIV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos (XIV CYTAL); 2013

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios (AATA)

La clorogenato hidrolasa (CHasa, EC 3.1.1.42) cataliza la hidrólisis de ácido clorogénico (ACG), liberando ácidos quínico y cafeico, productos de alto interés y valor comercial. Es una enzima inducible, producida por diferentes especies de Aspergillus cultivados en medios suplementados con materiales vegetales ricos en ACG. Tradicionalmente, se utilizó pulpa o polvo de café como inductor por su elevado contenido en ACG. Sin embargo, se ha reportado que el contenido de ACG en yerba mate (Ilex paraguarienses A. St. Hil) es substancialmente mayor (10% base seca). Este factor hizo presumir que la yerba mate podría ser una novedosa y competitiva alternativa a los productos del café para una poderosa y efectiva inducción de la CHasa. El objetivo del presente trabajo fue optimizar las condiciones de producción de CHasa por Aspergillus niger AKU 3302, en medio líquido, utilizando un extracto acuoso concentrado de yerba mate (EYM) como inductor. Se cultivó la cepa de A. niger AKU 3302 a escala frascos agitados en medio Czapek líquido modificado al que se le adicionó EYM como inductor al final de la etapa exponencial de crecimiento. Se estudió el efecto del agregado de diferentes concentraciones de EYM adicionado a un tiempo de inducción fijo (24 h) sobre la producción de CHasa. Adicionalmente, se aplicó la metodología de superficie de respuesta (diseño de Doehlert) para evaluar el efecto simultáneo de la concentración del inductor (0,1 a 2% p/v) y el tiempo de inducción (11 a 33 h) sobre la producción enzimática. La biomasa obtenida fue separada, lavada y desintegrada en buffer fosfato de sodio. La suspensión resultante fue centrifugada y el sobrenadante obtenido fue utilizado como fuente de CHasa. La determinación de la actividad CHasa se realizó espectrofotométricamente a 350 nm, utilizando ACG como sustrato. Los valores más altos de actividad, obtenidos luego de 24 h de inducción, fueron de 11,6 U/ml y 11,3 U/ml, utilizando 0,125 y 0,25% p/v de EYM, respectivamente. El análisis de varianza (p≤0,05) reveló que no hubo diferencia significativa entre estos valores. A partir de 0,5% p/v de EYM se observó una disminución en la producción de la enzima, alcanzando valores de 5,8 U/ml con 2% p/v de EYM. Este resultado podría estar asociado a un efecto inhibitorio del inductor, cuando se lo emplea en concentraciones elevadas, sobre la producción enzimática. El diseño experimental reveló que los valores óptimos para tiempo de inducción y concentración del inductor estuvieron en el rango de 25-33 h y 0,1-0,2% p/v, respect., alcanzando una actividad enzimática de ~12 U/ml. Los presentes resultados demostraron la efectividad del EYM a bajas concentraciones como un potente y novedoso inductor de la actividad CHasa de A. niger. Actualmente se están desarrollando estudios para aplicación de esta enzima en procesos de obtención de ácidos quínico y cafeico.