Producción de celulasas por inmovilización celular para el tratamiento de efluentes industriales lignocelulósicos

• Alcarraz Curi, Mario ^[1] ; Flores Paucarima, Abad ^[1] ; Godoy Alcarraz, Juan de Dios ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional Mayor de San Marcos

     Universidad Nacional Mayor de San Marcos

     Perú

     
  2. [2] Bachiller en Farmacia y Bioquímica.
• Localización: Revista del Instituto de investigación de la Facultad de minas, metalurgia y ciencias geográficas, ISSN-e 1682-3087, ISSN 1561-0888, Vol. 13, Nº. 26, 2010, págs. 97-102
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Cellulase production by cell immobilization for the treatment of industrial effluents lignocellulose
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    El tratamiento de efluentes industriales altamente contaminantes requiere de nuevas alternativas tendientes a la disminución de costos y la mayor factibilidad para ser adoptadas por el respectivo sector industrial. La bioconversión enzimática de los residuos lignocelulósicos se constituye en una alternativa promisoria para la descontaminación de este tipo de efluentes a favor de nuestros ecosistemas. La inmovilización de microorganismos industriales en la producción biotecnológica de enzimas significa un aumento en la producción, facilidad en las operaciones unitarias y disminución de costos. La búsqueda de nuevos medios de cultivo para obtener productos biotecnológicos deseados como la celulasas es también vital para elevar el nivel de producción de estos compuestos. Los objetivos planteados fueron inmovilizar esporas y evaluar la producción de celulasas en los diferentes medios de cultivo a base de bagazo de caña. Para inmovilizar se utilizo agar al 2, 4 y 6 % como soportes. La incorporación del microorganismo se realizo en forma de esporas (106/mL) diluidas en Tween 80 al 0.1% en solución salina fisiológica a 45ºC en las soluciones de agar a la misma temperatura. Se utilizo la técnica de microgoteo sobre aceite vegetal a 4ºC para formar esferas. Se diseño un modelo de biorreactor de tanque agitado, donde se ensayó medios de cultivo inductores compuestos de bagazo de caña seco (4-6% humedad, 60 Mesh) como fuente de carbono al 4, 8, 16%, sulfato de amonio 0.1; 0.2 y 0.3%, sulfato de magnesio al 0.5; 1 y 2%, bifosfato de potasio al 0.1, 0.2 y 0.3% y solución salina fisiológica al 0.9% como diluyente final. Se incubó 25 ºC, agitados con 100cc de aire/min por 5 días. Se evaluó la actividad celulolítica sobre celulosa microcristalina midiendo la liberación de glucosa espectrofotométricamente durante los 5 días de incubación. Los resultados demuestran la efectividad de los tres sistemas de inmovilización; sobresaliendo el sistema formado por agar al 2%, debido a la mayor densidad microbiana alcanzada en la superficie de las esferas. Los sistemas al 4 y 6% mostraron menor densidad microbiana sobre las superficies de las esferas, debido a la dificultad de las esporas para germinar dentro del agar. El medio compuesto por bagazo de caña al 4%, sulfato de amonio 0.1%, sulfato de magnesio al 0.5% y bifosfato de potasio al 0.2% induce mayor actividad celulolítica a los 3 días de fermentación con Aspergillus niger.

  • English

    Industrial effluent treatment requires highly polluting alternatives designed to lower costs and greater feasibility for adoption by the respective industrial sector. Enzymatic bioconversion of lignocellulosic waste constitutes a promising alternative for the decontamination of such effluents on behalf of our ecosystems. The immobilization of microorganisms in industrial biotechnological production of enzymes is an increase in production, ease of unit operations and reduced costs. The search for new culture media for biotechnology products desired as cellulase is also vital to raise the level of production of these compounds. The objectives were immobilized spores and assessing the production of cellulases in different culture media based on sugarcane bagasse. Agar was used to immobilize the 2, 4 and 6% as carriers. The addition of the microorganism was carried out in the form of spores (106/mL) diluted in 0.1% Tween 80 in physiological saline at 45 ° C in agar solutions at the same temperature. Technique was used on vegetable oil droplet at 4 ° C to form spheres. Model was designed a stirred tank bioreactor, where culture media was tested compounds induce dry bagasse (4-6% moisture, 60 Mesh) as a carbon source to 4, 8, 16%, ammonium sulfate 0.1; 0.2 and 0.3%, magnesium sulfate 0.5, 1 and 2% potassium diphosphate 0.1, 0.2 and 0.3% and saline 0.9% as final diluent. Incubated 25 º C, agitated with 100 cc air / min for 5 days. Cellulolytic activity was evaluated on microcrystalline cellulose by measuring spectrophotometrically the release of glucose during the 5 days of incubation. The results demonstrate the effectiveness of the three systems of detention, projecting the system consisting of agar to 2% due to increased microbial density achieved on the surface of the spheres. Systems to 4 and 6% showed lower microbial density on the surfaces of the spheres, due to the difficulty of the spores to germinate within the agar. The medium composed of sugar cane bagasse to 4%, 0.1% ammonium sulfate, magnesium sulfate 0.5% and potassium dihydrogenphosphate 0.2% higher cellulolytic activity induced by 3 days of fermentation With Aspergillus niger.