Estabilidad frente a la Temperatura y al pH de celulasa de Aspergillus niger. Producción y aislamiento desde caldos de cultivo en medio sólido

BOGGIONE MARÍA JULIA; BECHER RAMIRO; IMELIO NATALIA; FARRUGGIA BEATRIZ

Rosario

Congreso; XVIII Congreso de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

ESTABILIDAD FRENTE A LA TEMPERATURA Y AL pH DE CELULASA DE Aspergillus niger. PRODUCCIÓN Y AISLAMIENTO DESDE CALDOS DE CULTIVO EN MEDIO SÓLIDO.María Julia Boggione, Ramiro Becher, Natalia Imelio y Beatriz Farruggia.Lab. Fisicoqca Aplicada a la Bioseparación. Fac. Cs. Bioqcas y Farm. Suipacha 531 2000 Rosario U.N.R. FonCyT. CONICET. CIUNR. juliaboggione@hotmail.comIntroducción: La celulasa (CEL) es un complejo enzimático capaz de degradar celulosa. Está conformado por la endo-1,4-β-D-glucanasa, la exo-1,4-β-D-glucanasa y la β-D-glucosidasa. Son enzimas de importancia biotecnológica por sus aplicaciones en las industrias alimenticia, textil, del papel, para la fermentación de biomasa en biocombustibles y en aplicaciones farmacéuticas así como en investigaciones biológicas. La necesidad de disponer de grandes cantidades de enzimas con alto grado de pureza ha impulsado el desarrollo de la bioseparación de proteínas y el diseño de procesos bioseparativos para la recuperación de productos con valor agregado. La producción en cultivos en medio sólido, tiene como ventaja respecto de los tradicionales, la posibilidad de utilizar desechos agroindustriales como fuentes de carbono. Objetivos: encontrar la temperatura óptima de trabajo y las mejores condiciones de estabilidad de una celulasa producida por Aspergillus niger, obtenida en cultivos en medio sólido y aislarla a través de una precipitación con polielectrolitos (PE): el polivinil sulfonato de sodio (PVS) como PE aniónico, y uno catiónico, el chitosán (CHS).Resultados: Se trabajó con un liofilizado comercial que contiene la endoglucanasa (EC 3.2.1.4) Para la determinación de la temperatura óptima se llevaron a cabo medidas de actividad enzimática a diferentes temperaturas en un rango de 9 a 65°C, para diferentes tiempos de incubación (5 a 90 min). Las condiciones óptimas de trabajo obtenidas con la enzima fueron: un rango de temperatura óptima (50-65 ºC) a pH 5,3. Se determinó la estabilidad frente a temperatura y pH preincubando la enzima en un rango de 30 a 65°C, a diferentes tiempos (30 a 180 min) y para un rango de pH entre 3 y 6 para los mismos tiempos. La celulasa presentó una mayor estabilidad a una temperatura de 50ºC y no se observaron diferencias importantes a los diferentes pHs y tiempos ensayados. Se llevó a cabo la producción de celulasa desde un cultivo en medio sólido utilizando cáscara de soja como soporte de crecimiento y fuente de carbono. Sus características fueron 13,48 mg/mL de proteínas totales, 2,29 U/mL.min de actividad enzimática, pH 4,85. Sobre el caldo de cultivo se precipitó la celulasa con PVS y CHS de acuerdo a los resultados de estudios previos llevados a cabo con un liofilizado comercial. Los rendimientos (R%) y factores de purificación (FP) en los precipitados fueron del orden del 30 R% y FP entre 7 y 8 aunque los R% en los sobrenadantes fueron mayores a 80% en ambos casos.Conclusiones: La endoglucanasa presentó un rango de temperatura óptima de actividad de 50- 65°C. En el rango de pH estudiado (3-6) no hubo diferencias significativas y la enzima se mantuvo estable. La estabilidad frente a temperatura registró un máximo a 50°C. Se logró un excelente crecimiento de la cepa NRRL3 de A. niger sobre cáscaras de soja, permitiendo extraer actividad celulasa, el cual se utilizó como fuente de partida para la precipitación con PVS y CHS obteniéndose altos valores de purificación y bajos rendimientos (FP 8 y 30 %R con PVS - FP 7 y 30 %R con CHS).