PRODUCCIÓN DE ENZIMAS PECTINASAS POR ACTINOMYCETOS EN CULTIVO SUMERGIDO UTILIZANDO PECTINA Y CÁSCARA DE NARANJA

Arroyo Orbegoso, Alexís Germán

 

CAPÍTULO 4

RESULTADOS



4.1. EVALUACIÓN PRELIMINAR DE LOS PARÁMETROS CINÉTICOS pH, TEMPERATURA Y AIREACIÓN-AGITACIÓN EN UN MEDIO SINTÉTICO, PARA LA PRODUCCIÓN DE PECTINASAS


4.1.1. DETERMINACIÓN DEL pH ÓPTIMO

Figura 1

Figura 2


4.1.2. DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA ÓPTIMA
La evaluación del crecimiento del microorganismo Vs. temperatura en caldo TSB , determinó que la temperatura óptima fue de 37 ºC, luego de 72 horas de incubación
Figura 3

4.1.3. DETERMINACIÓN DE LA AIREACIÓN-AGITACIÓN
En experimentos previos se determinó que la mayor concentración de biomasa ( D. O. 0,65) se obtuvo en un medio control con aireación-agitación a 300 rpm. Estos resultados, presentaron la necesidad de fijar valores de agitación 300 rpm y aireación 0,5 vvm, para el proceso de biotransformación sobre medio natural.
Figura 4

 

4.2. CRECIMIENTO DEL MICROORGANISMO Y PRODUCCIÓN DE PECTINASAS

arriba

En la Figura 5 se observa que la máxima producción de pectinasas es alcanzada en la etapa estacionaria del crecimiento microbiano, es decir, a las 64 horas.

 

4.3. PROCESO DE BIOTRANSFORMACIÓN

arriba

4.3.1. ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE NUTRIENTES MÁS INFLUYENTES EN LA PRODUCCIÓN DE ENZIMAS PECTINASAS
El análisis del diseño de Plackett Burman demostró que los nutrientes que más influyeron sobre la producción de pectinasas fueron: Cáscara de naranja , (NH4)2SO4 y FeSO4*7H2O, seleccionándose éstos, para un análisis posterior de optimización ( ANEXO K ).


4.3.2. OPTIMIZACIÓN DE LOS TRES NUTRIENTES SELECCIONADOS EN LA ETAPA ANTERIOR
Mediante la optimización de los 3 nutrientes más influyentes, utilizando el diseño de Box Benhken, obtuvimos los siguientes resultados:
Cáscara de naranja ( 16,7 g/ L ), (NH4)2SO4 (5 g/ L ), FeSO4*7H2O (0,013 g/ L ) y una producción máxima predictiva de pectinasas de 0,71 U. I./mL (ANEXOS L, L.1 y L.2).


4.3.3. BIOTRANSFORMACIÓN FINAL EN BIORREACTOR
La cinética microbiana, llevada a cabo con los resultados obtenidos del diseño de Box Benhken, maximizó la respuesta entre las 60 y 80 horas, tiempo en el que se logró una producción de 0,65 U. I./mL de la enzima.

Cuadro 6

 

Volumen del medio experimental
Concentración celular del inóculo
Tiempo de biotransformación
Volumen de inóculo
Temperatura
Aireación
Agitación
pH

: 1 000 mL
: 3 x 109 u. f. c / mL
: 120 horas
: 100 mL
: 37 ºC
: 0,5 vvm
: 300 rpm
: 7,0

En el resultado del crecimiento de la población microbiana que se muestra en la Figura N.° 6, podemos notar que éste obtuvo un máximo valor entre las 60 y 80 horas de transcurrido el proceso de biotransformación.
En la misma figura, se muestra la producción de pectinasas, durante el proceso de biotransformación, registrándose una alta producción de 0,65 U. I./mL a las 72 horas, valor muy cercano a lo pronosticado en las Curvas de Superficie Respuesta 0,71 U. I./mL (ANEXO L.2).

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