Producción celulolítica con sustrato comercial y residuos lignocelulósicos como fuente de carbono

RODRÍGUEZ, M. D.; ZAPATA, P. D.; VILLALBA, L. L.

Formosa

Jornada; XX Jornadas Científicas UNaF; 2017

Universidad Nacional de Formosa

IntroducciónLos hongos de podredumbre blanca de la madera tienen la capacidad de producir un complejo enzimático llamado celulasas. A nivel industrial estas son enzimas bastante empleadas, pero su costo es uno de los factores económicos determinantes en un proceso biotecnológico (costo de producción 10,14 U$S/Kg). El objetivo del presente trabajo fue la comparación de la producción enzimática a partir de dos fuentes de carbono diferentes, la carboximetilcelulosa (CMC) y una mezcla de harina de pino y eucalipto (HP y HE) empleando la cepa Irpex lacteus BAFC 1171 nativa de la provincia de Misiones.Materiales y MétodosMicroorganismo: Irpex lacteus BAFC 1171 fue aislada de Misiones y cedido por la Colección de Cultivos Micológicos del Departamento de Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. La cepa fue mantenida en agar-extracto de malta 20 g/L a 4 °C.Inóculo: se sembraron placas de Petri con la cepa en medio agar 20 g/L, extracto de malta 20 g/L. Se incubó por 7 días en estufa a 29±1 °C. Transcurrido ese tiempo se preparó medio Mandels suplementado con 5 g/L de glucosa en Erlenmeyers de 500 mL conteniendo 100 mL de dicho medio y se esterilizaron en autoclave a 0,5 atm por 20 min. Se tomaron 8 tacos del borde de las placas de Petri, se transvasaron a los Erlenmeyers y se llevaron a estufa por 12 días a 29±1 °C. Los micelios se lavaron en agua destilada estéril y se trituraron en buffer acetato de sodio 0,05 M y pH 4,8 con 0,1% v/v de tween 80.Cultivo: se prepararon Erlenmeyers de 250 mL conteniendo 50 mL de medio de cultivo Mandels modificado (MgSO4 7H2O 0,3 g/L; CaCl2 2H2O 0,3 g/L; KH2PO4 3 g/L, extracto de levadura 0,25 g/L; (NH4)2SO4 0,7 g/L; urea 0,42 g/L) suplementados con CMC a concentraciones de 5, 10, 15 y 20 g/L, y con HP y HE en 15 g/L cada una. El medio de cultivo se ajustó a pH 5 y se inoculó al 14% v/v. Los Erlenmeyers se incubaron en shaker a 30°C y 120 rpm. Se tomaron muestras de 1 mL cada 48 h. El ensayo se realizó por triplicado.Actividad celulolítica: la actividad endoglucanasas (EGs) se determinó mediante la medición de azúcares reductores liberados de una solución de CMC al 2% p/v en buffer de acetato de sodio 0,05 M a pH 4,8. Se incubó 0,1 mL de CMC y 0,1 mL de enzima a 50 ºC por 30 min. Para determinar el contenido de azúcares reductores, se agregaron 0,6 mL de ácido 3,5-dinitrosalicílico y se dejó en baño de agua hirviente por 5 min. Se diluyeron todos los tubos con 4 mL de agua destilada y se midió la absorbancia a 540 nm contra sus blancos. Se calculó el contenido de azúcares reductores como glucosa. Las determinaciones se realizaron por triplicado. Una unidad de EGs se definió como los µmoles de glucosa/min bajo las condiciones descritas.ResultadosSe compararon los valores de actividad EGs para los cultivos con CMC con 5, 10, 15 y 20 g/L frente a los cultivos con HP y HE. Para los medios conteniendo CMC, las medias más altas se obtuvieron a las 48 h de cultivo, y éstas fueron disminuyendo con el transcurso del cultivo. También se observa que, independientemente del tiempo, se obtuvo mayor actividad EGs en los ensayos utilizando la mezcla de aserrines como fuentes de carbono. ConclusiónComo resultado de la comparación entre la fuente de carbono de origen sintético (CMC) y los residuos lignocelulósicos (HP y HE), se observa que las actividades enzimáticas son mucho mayores cuando se utilizó HP y HE como fuente de carbono. Desde el punto de vista económico y ambiental, resulta sumamente importante el resultado obtenido ya que no sólo se daría valor agregado a residuos de la industria, sino que además se reducirían los costos de producción de celulasas si se pone en práctica la utilización de los mismos.