Cultivo por lote de Wickerhamomyces anomalus en un biorreactor a escala laboratorio para la producción de una poligalacturonasa

Titulo en espanol: Cultivo por lote de Wickerhamomyces anomalus en un biorreactor a escala laboratorio para la produccion de una poligalacturonasa Titulo en ingles: Batch culture of Wickerhamomyces anomalus in a lab scale bioreactor for poligalacturonase production Titulo corto: Cultivo por lote de Wickerhamomyces anomalus Resumen: Wickerhamomyces anomalus, una levadura aislada de frutas citricas en la provincia de Misiones, Argentina, produce una poligalacturonasa (endo-PG) con capacidad macerante de tejidos vegetales. El objetivo del presente trabajo fue determinar los parametros cineticos y estequiometricos del crecimiento de W. anomalus y la produccion de la enzima poligalacturonasa en un medio de cultivo sintetico, operado en sistema por lote, en un biorreactor a escala laboratorio. Los cultivos se realizaron en un biorreactor de 4 l que contenia 3 l de un medio sintetico compuesto por glucosa, pectina de citrus, vitaminas, aminoacidos, sulfato de amonio y sales, y se incubaron con agitacion y aireacion, a 30 °C durante 12 h. El transcurso del proceso fermentativo se siguio por medidas de biomasa, glucosa residual, actividad poligalacturonasa y contenido de O 2 y CO 2 de los gases a la salida del reactor. La velocidad especifica de crecimiento maxima (μ m ) de W. anomalus fue de 0,337 h -1 y el rendimiento de biomasa producida (Y x/s ) de 0,401 g x /g s . Al finalizar el cultivo, la actividad PG en el sobrenadante fue de PG de ~ 83,7 UE/ml. La actividad especifica y la productividad obtenidas fueron de ~ 1,91. 10 4 UE/g x y ~ 9.301 UE/l.h, respectivamente. El cociente respiratorio fue cercano a 1 durante el proceso fermentativo. No se formo ningun otro producto, ademas de biomasa y CO 2 . El cultivo por lote resulto ser una buena alternativa para la produccion de PG a partir de W. anomalus , obteniendose un extracto con elevada actividad enzimatica, en un medio de cultivo sintetico y de bajo costo. Palabras clave: Wickerhamomyces anomalus , poligalacturonasa, cultivo por lote, parametros estequiometricos, parametros cineticos. Abstract: Wickerhamomyces anomalus , a yeast isolated from citrus fruit peels in the province of Misiones, Argentina, produces a polygalacturonase (endo-PG) with maceration activity of vegetable tissues. The objective of the present work was to determine kinetic and stoichiometric parameters of W. anomalus growth and polygalacturonase production in a synthetic culture medium, operating in a batch-type bioreactor at laboratory scale. Cultures were performed in a bioreactor of 4 l, containing 3 l of a synthetic medium composed of glucose, citrus pectin, vitamins, amino acids, ammonium sulfate and salts, and were incubated with agitation (450 rpm) and aeration at 30 °C, during 12 h. The course of the fermentation process was followed by measuring biomass, residual glucose, polygalacturonase activity and O 2 and CO 2 content of outlet gases from the reactor. The maximum specific growth rate (μ m ) of W. anomalus was 0.337 h -1 and the biomass yield (Y x/s ) was 0.40 g x /g s . At the end of the culture, PG activity in the supernatant was ~84 UE/ml. The specific activity and the productivity obtained were ~1.91 10 4 UE/g x and ~9,301 UE/l.h, respectively. Respiratory quotient was approximately 1.0 throughout the fermentation process. No other product different from biomass and CO 2 was detected. Batch culture could be an adequate alternative for the production of polygalacturonase from W. anomalus and an extract with high enzymatic activity using a synthetic and economic culture medium could be obtained. Key words: Wickerhamomyces anomalus , polygalacturonase, batch culture, kinetic parameters, stoichiometric parameters. Recibido: febrero 5 de 2014 Aprobado: octubre 20 de 2014