Selección de un hongo filamentoso altamente productor de amilasas para ser usadas en detergentes biodegradables / Selection of filamentous fungus highly producer of amylases to be used in biodegradable detergents

Las amilasas (alfa-amilasa, EC 3.2.1.1 y glucoamilasa, EC 3.2.1.3) son enzimas extracelulares que hidrolizan el almidón en dextrinas hasta glucosa y tienen gran aplicación industrial, especialmente alimentaria; detergentes y en la producción de alcohol a partir de granos. El objetivo del trabajo es seleccionar un hongo filamentoso que presente alta producción de amilasas con características particulares para ser empleadas en biodetergentes. Se estudiaron los siguientes hongos: Penicillium expansum; P. digitatum; P. islandicum; Aspergillus clavatus; A. niger; A. ochraceus; A. fumigatus; A. flavus; A. oryzae; A. nidulans y Geotrichum candidum; Los ensayos se realizaron en un medio de hidrolizado de papa de descarte (variedad Spunta) suplementado con las siguientes sales: KH2 PO4 1,0; NaNO3 3,0; MgSO4 .7H2 O 0,5, a pH 4,0; se inoculó con 2 x106 conidios/mL y se incubaron a 25ºC en un agitador rotatorio a una velocidad de agitación de 250 rpm. Con los extractos enzimáticos parcialmente purificados con (NH4 )2 SO4 al 60 por ciento de saturación, se estudió el efecto del pH (2,5; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0, 7,0 y 8,0) y la temperatura (20; 25; 30; 35 y 40ºC). Los resultados mostraron que la máxima producción de enzima (128 U/L) se obtuvo con Aspergillus niger, en las condiciones ensayadas, a las 48 h de incubación, con alto rendimiento de producto respecto a la biomasa (Yp/x= 18,3 U/g) y productividad volumétrica (Pdv=2,7 U/L). El análisis cualitativo de las enzimas del complejo amilolítico de A. niger mostró que las amilasas implicadas son alfa-amilasa y glucoamilasa y se caracterizaron por hidrolizar en un tiempo de 3 min. manchas mixtas de almidón y grasas de muestras textiles en un rango de pH 4,0 a 8,0 y de 20 a 40 ºC.

The amylases (alpha-amylase, EC 3.2.1.1 and glucoamylase, EC 3.2.1.3) are extracellular enzymes that hydrolyze starch into dextrins to glucose and have great application industrial, especially food, detergents and in the production of alcohol from grains. The objective of the study is to select a filamentous fungus that present high production of amylases showing attractive features to be used in biodetergentes. Were studied following fungus: Penicillium expansum; P. digitatum; P. islandicum; Aspergillus clavatus; A niger; A. ochraceus; A. fumigatus; A. flavus; A. oryzae; A. nidulans and Geotrichum candidum. The tests were conducted in the medium of hydrolyzed potato discard (variety Spunta) supplemented with the following sales: KH2 PO4 , 1.0; NaNO3 , 3.0 and MgSO4 .7H2 O, 0.5, to pH 4.0. Were inoculated with 2 x 106 conidia/ mL and incubated at 25 °C on a rotary Shaker at a speed of 250 rpm. With partially purified enzyme extracts with (NH4 )2 SO4 at 60 percent of saturation, we studied the effect of pH (2.5; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 5.5; 6.0, 7.0 and 8.0) and temperature (20; 25; 30; 35, and 40 ° C). The results showed that the maximum production of enzyme (128 U/L) was obtained with Aspergillus niger, under the conditions tested, at 48 h of incubation, with high product formation rate with respect to biomass (Yp/x = 18.3 U/g) and volumetric productivity (Pdv = 2,7 U/ hL). The qualitative analysis of the enzymes of the complex amylolític of A. niger showed that involved amylases are α-amylase and glucoamylase and characterized by hydrolyze in 3 min spots mixed starch and fats of textile samples over a range of pH 4.0 to 8.0 and 20 to 40 ° C.

Remediación de residuos sólidos contaminados con Cr(vi) por un hongo filamentoso / Remediation of waste contaminated with Cr (VI) by a filamentous fungus

La biotecnología ambiental recurre a organismos capaces de reducir los niveles de metales pesados, entre ellos el Cr(VI), contenido en residuos y efluentes agroindustriales. El objetivo del trabajo fue estudiar la biorremediación de un residuo como pulpa de limón contaminada con Cr(VI) y el efecto del metal sobre el crecimiento fúngico. Se utilizaron tres hongos filamentosos como Aspergillus niger; Penicillium expansum y P. islandicum para remediar pulpa de limón (residuo) contaminada con Cr(VI) (50 mg/L) que se realizó en las siguientes condiciones de cultivo: la pulpa se suplementó con urea, 0,006; (NH4) 2SO4, 0,012; KH2PO4,0,003 y KCl, 0,001 g/ g; 105 conidios/g, a pH 2,5, 30°C y 96 h de incubación. Se estudió el efecto tóxico de diferentes concentraciones (5; 10; 20 y 50 mg/L) del metal sobre el desarrollo del hongo de mayor eficiencia de remediación (Ef. por ciento). Aspergillus niger; obtuvo mayor EF. de remediación (97 por ciento) respecto a Penicillium expansum (95 por ciento) y P. islandicum (94 por ciento), del residuo contaminado con 50 mg/L de Cr(VI). Se determinó que la presencia de Cr(VI) y no su concentración estimuló la maduración temprana (48 h) de los conidios (blancos a negros) de A. niger, sin que se observe alteraciones en el micelio con respecto al control (72h), desarrollado en la pulpa sin el metal. En conclusión, A. niger fue más resistente y presentó altas Ef. de remediación de Cr(VI) de residuos sólidos, este proceso es una alternativa a las tecnologías físico-químicas, debido que los microorganismos pueden remover selectivamente diferentes iones de zonas contaminadas.

Environmental biotechnology uses organisms capable of reducing levels of heavy metals, including the Cr (VI), contained in waste and agro-industrial effluents. The objective of this work was to study bioremediation of waste contaminated with Cr(VI) lemon pulp and the effect of the metal on the fungal growth. We used three filamentous fungi such as Aspergillus niger; Penicillium expansum and P. islandicum to remedy pulp from lemon (residue) contaminated with Cr(VI) (50 mg/L) that was conducted in the following conditions of cultivation: the pulp is supplemented with urea, 0.006; (NH4) 2SO4, 0.012; KH2PO4, 0.003 and KCl, 0.001 g / g; 105 conidia/g, at pH 2.5, 30 ° C and 96 h of incubation. We studied the toxic effect of different concentrations (5, 10, 20 and 50 mg/L) of the metal on the development of the fungus increased efficiency of remediation (Ef. percent). Aspergillus niger; obtained greater EF. remediation (97 percent) with respect to Penicillium expansum (95 percent) and P. islandicum (94 percent), 50 mg/L of Cr (VI)-contaminated waste. It was determined that the presence of Cr (VI) and not its concentration stimulated early maturation (48 h) of conidia (white on black) from A. niger, unless you observe alterations in the mycelium as compared to the control (72 h), developed in the pulp without the metal. In conclusion, A. niger was stronger and presented high Ef. remediation of Cr (VI) waste, this process is an alternative to physico-chemical technologies, due to the micro-organisms be removed selectively different ions from contaminated areas.

Producción de fructooligosacáridos por invertasa de Aspergillus niger IB56: un prebiótico de importancia para la salud humana y animal / Production of fructooligosaccharides by invertase of Aspergillus niger: a prebiotic of importance for the human health and animal

A partir de jarabe de fructosa se aislaron e identificaron microorganismos productores de invertasa. Aspergillus niger IB56 fue el que produjo mayor concentración de la enzima con actividad transferasa (5,6U/ml). Se estudió la producción de fructooligosacáridos (FOS) a diferentes pH (3,0; 4,0; 4,5; 5,0 y 5,5); temperaturas (20, 25, 30 y 40 ºC), concentración de sacarosa (150; 300 y 450 g/l) y tiempos de incubación (60; 90 y 120 min.). La máxima producción de FOS (105 g/l) se obtuvo con una concentración de sacarosa de 300 g/l; a pH 5,0; temperatura 20ºC y a los 60 min de incubación. La enzima invertasa posee especificidad para producir FOS como 1-cestosa y nistosa, prebióticos de importancia en la industria farmacéutica porque tienen efectos benéficos sobre la salud y estimulan la flora microbiana del intestino humano y animal como Lactobacillus y Bifidobacterium.

Several microorganisms that produce invertase were isolated from fructose syrup and identified. Aspergillus nigerIB56 was the one that produced the greatest concentration of the enzyme with transferase activity (5.6 U/ml). We studied the production of fructooligosaccharides (FOS) at different pH (3.0, 4.0, 4.5, 5.0 and 5.5), temperatures (20, 25, 30 and 40ºC), sucrose concentrations (150, 300 and 450 g/l) and incubation times (60, 90 and 120 min.). Maximum FOS production (105 g/l) was obtained with a sucrose concentration of 300 g/l, pH 5.0, at 20 ºC after 60 min of incubation. The enzyme invertase specifically produces FOSsuch as 1-kestose and nistose, which are important prebioticsin the pharmaceutical industry because they have beneficial health effects and stimulate the intestinal microbial flora such as Lactobacillus and Bifidobacterium in humans and animals.

Producción de naringenina por Aspergillus niger IB-56 / Production of naringenin by Aspergillus niger IB-56

Aspergillus niger IB-56 fue usado como biocatalizador para la transformación de naringina en naringenina, un flavonoide de gran importancia en la industria farmacéutica. En el proceso biotecnológico planteado, se obtuvo un rendimiento (Yp/s= 0,4 g/g), productividad (Pv=0,1 g/Lh) y eficiencia del 85 por ciento similar al valor encontrado con naringinasa parcialmente purificada (Yp/s= 0,45 g/g; Pv= 0,12 g/Lh y Ef=92 por ciento). Los costos del proceso son bajos comparados a los ocasionados por la extracción, concentración y purificación de la enzima.

Aspergillus niger IB-56 was used like biocatalizador for the transformation of naringin in naringenin, a flavonoid of great important in the pharmaceutical industry. In the raised biotechnological process, one obtained a yield (Yp/s= 0.4 g/g), productivity (Pv=0.1 g/Lh) and efficiency of 85 percent similar to the value found with naringinase partially purified (Yp/s= 0.45 g/g; Pv= 0.12 g/Lh and Ef=92 percent). The costs of the process low are compared to the caused ones by the extraction, concentration and purification on the enzyme.

Influence of physical and chemical factors on the survival of Pichia isolated from Glucose syrup / Influencia de factores fósicos y químicos sobre la sobrevivencia de Pichia aislada de jarabe de glucosa

Yeasts belonging to the genus Pichia were isolated from glucose syrup samples. Yeasts were identified as P. anomala ( it is now Wickerhamomyces anomala) and P. guilliermondii. These strains did not metabolize the nutritive preservatives, potassium sorbate or sodium benzoate when these were used as the single carbon source. P. anomala grew in culture media containing up to 1200 mg/L of both preservatives. Critical temperature and time of exposure for its inactivation were 60 °C and 3 min, respectively. P. guilliermondii grew in media containing up to 1400 mg/L of both preservatives. Critical temperature and time for inactivation of this Pichia were 80 °C and 2 min. This strain was able to grow in a wide range of temperatures (5 to 30 °C), pH (2.5 to 5.5) and glucose concentrations (200 to 800 g/L). At 5 °C and 800 g/L glucose (osmotic pressure, 0.110 atm), P.guilliermndii grew poorly, with no cell death because of its ability to sporulate. We determined that P. guilliermondii is a potentially contaminating yeast able to develop in a variety of foods, especially those with low pH or with high sugar concentrations (glucose above 400g/L) such as refreshments, juices, syrups and confected fruits and it is resistant to both food preservatives and low temperatures (5°C).

De muestras de jarabe de glucosa fueron aisladas levaduras que pertenecen al género Pichia. Estas fueron identificadas como P.anomala (actualmente Wickerhamomyces anomala) y P. guilliermondii, ambas cepas no metabolizan los conservantes alimenticios, sorbato de potasio o benzoato de sodio, al ser usados como única fuente de carbono. P. anomala desarrolló en medios de cultivo que contenían hasta 1200 mg/L de ambos conservantes. La temperatura y el tiempo crítico de exposición para su inactivación fueron 60 °C y 3 min, respectivamente. P.guilliermondii desarrolló en medios que contienen hasta 1400 mg/l de ambos conservantes. La tº y el tiempo crítico de inactivación fueron 80 °C y 2 min. Esta cepa fue capaz de desarrollar en un amplio rango de temperaturas (5 a 30 °C), pH (2,5 a 5,5) y concentraciones de glucosa (200 a 800 g/L). A 5 °C y glucosa 800 g/L (presión osmótica, 0,110 atm), P. guilliermondii desarrolló pobremente sin que se produzca la muerte celular debido a su capacidad de esporular. Se determinó que P. guilliermondii, es una levadura potencialmente contaminante que puede desarrollarse en una variedad de alimentos, especialmente aquellos con bajo pH o altas concentraciones de azúcar (glucosa, > 400 g/L) como en gaseosas, jugos, jarabes y frutas confitadas, y es resistente a ambos conservantes y bajas tº (5°C).