Scaling up β-fructosidase production by pichia pastoris bfra4x on a cost-effective cane molasses medium

• Autores: Julio Cesar Ortega Cambara, Vivian León Fernández, Duniesky Martínez García, Alina Sobrino Legón, Daisy Dopico Ramírez, Enrique Pérez Cruz
• Localización: Revista centro azúcar, ISSN-e 2223-4861, Vol. 51, Nº. 2, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Escalado de la producción de β-fructosidasa por pichia pastoris bfra4x en un medio económico con melaza
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    RESUMEN Introducción: La melaza es un subproducto agroindustrial que podría usarse como fuente de carbono económica para reducir el costo de los medios de cultivo para microorganismos productores de enzimas. Objetivo: Evaluar cuatro combinaciones de fuentes de carbono y nitrógeno para la producción industrial de BfrA por Pichia pastoris BfrA4X. Materiales y Métodos: La composición del medio se evaluó en una zaranda orbital y cultivos discontinuos incrementados. El cultivo se escaló a un fermentador de 42 L, basándose en un coeficiente volumétrico de transferencia de masa (k L a) constante. Se evaluó la actividad enzimática y el rendimiento de biomasa. Resultados y Discusión: Cuando se llevó a cabo el cultivo discontinuo incrementado en un fermentador de 7,5 l con medio MYH, se obtuvo un rendimiento general de BfrA de 118 ± 1 U/mL de cultivo de fermentación, similar al rendimiento de 120 ± 7 U/mL obtenido para medio SYE. El cultivo se amplió a un fermentador de 42 l, con medio MYH se obtuvo una mayor actividad global de BfrA, 167 ± 8 U/mL. Conclusiones: La melaza de caña es una materia prima de bajo costo que podría utilizarse para el escalado económico de la producción eficiente de BfrA por P. pastoris BfrA4X, basado en k L a constante.

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    ABSTRACT Introduction: Molasses is an agro-industrial by-product that could be used as inexpensive carbon source to reduce the culture media cost for enzyme-producing microorganisms. Objective: To evaluate four combinations of carbon and nitrogen sources for industrial production of BfrA by Pichia pastoris BfrA4X. Materials and Methods: Medium composition was evaluated in an orbital shaker and increased discontinuous cultures. The culture was scaled up to a 42-L fermenter based on a constant volumetric mass transfer coefficient (k L a). Enzyme activity and biomass yield was evaluated. Results and Discussion: When increased discontinuous cultures was carried out in a 7.5-L fermenter with MYH medium, an overall BfrA yield of 118 ± 1 U/mL of fermentation culture was obtained, similar to the yield of 120 ± 7 U/mL yield obtained for SYE medium. The culture was expanded to a 42-L fermenter, with MYH medium a higher overall BfrA activity of 167 ± 8 U/mL was obtained. Conclusions: Cane molasses is a low-cost feedstock that could be used for the economic scale-up of efficient BfrA production by P. pastoris BfrA4X, based on constant k L a.