Producción de α-amilasa obtenida de Aspergillus niger ATCC 1004 mediante fermentación em estado sólido utilizando resíduos de Croton linearifolius como sustrato
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i11.19891Palabras clave:
Bioprocesos; Cinética Enzimática; Optimización.Resumen
El objetivo de este trabajo fue optimizar la producción y caracterizar la α-amilasa producida por Aspergillus niger mediante fermentación en estado sólido, utilizando residuos de las hojas de C.linearifolius como sustrato. Para la optimización, la temperatura de incubación, la humedad inicial y el tiempo de fermentación se combinaron según el diseño experimental de Doehlert. La mayor productividad enzimática fue de 122,88 Ug-1, a 33ºC, 70% de humedad y 14 días de tiempo. En la caracterización enzimática, el extracto enzimático tuvo un pH de 5 y una temperatura de 50° C, y la α-amilasa fue termoestable hasta 60 ° C, manteniendo más de 90% de la actividad. Al evaluar el efecto de la adición de sal, el carbonato de sodio, el cloruro de calcio, el cloruro de hierro y el cloruro de cobalto aumentaron la actividad de la α-amilasa, mientras que el potasio y el sodio de sus cloruros sirvieron como inhibidores enzimáticos. Los valores de Kmy Vmax encontrados fueron 0.04 mg / mL y 46.95 µmol/min/mL, respectivamente, lo que indica que el sustrato tiene afinidad por la α-amilasa. Por lo tanto, los resultados demuestran que los residuos de C.linearifolius pueden usarse como sustrato para A. niger en la producción de extractos enzimáticos, como la α-amilasa.
Citas
Adejuwon, A. O., Tsygankova, V. A., & Alonge, O. (2018). Effect of cultivation conditions on activity of a-amylase from a tropical strain Aspergillus flavus Link. J. Microbiol. Biotech. Food Sci. 7 (6), 571-575.
Aisien, E. T., & Igbinosa, I. H. (2019). Production, purification, and characterization of a-amylase from Aspergillus niger, Aspergillus flavus and Penicillium expansum using cassava peels as substrate. Nig. J. Biotech. 36 (2), 114 -126.
Ali, I., Akbar, A., Anwar, M., Prasongsuk, S., Lotrakul, P., & Punnapayak, H. (2015). Purification and Characterization of a Polyextremophilic a-Amylase from an Obligate Halophilic Aspergillus penicillioides Isolate and Its Potential for Souse with Detergent. BioMed Res. Int., 01-08.
Asrat, B., & Girma, A. (2018). Isolation, production and characterization of amylase enzyme using the isolate Aspergillus niger FAB-211. Int. J. Biotechnol. Mol. Biol. Res. 9(2), 7-14.
Cordeiro, I., Secco, R., Carneiro-Torres, D. S., Lima, L. R de, Caruzo, M. B. R., Berry, P., Riina, R., Silva, O. L. M., Silva, M. J da; & Sodre, R. C. (2015). Croton in Lista de Especies da Flora do Brasil. Jardim Botanico do Rio de Janeiro.
Dey, T. B., & Banerjee, R. (2015). Purification, biochemical characterization and application of a-amylase produced by Aspergillus oryzae IFO-30103. Biocatal. Agric. Biotechnol. 4 (1), 83-90.
El-Feky, R. M., Fattah, A. F. A. K. A., Gibriel, A. Y., & Farag, A. A. (2019). Optimization the parameter process of solid-state fermentation to produce the fungal a-amylase on agro-industrial by-products. AUJAS. Ain Shams Univ. Special Issue, 27(1), 441-456.
Freitas, S. L., Silva, T. M., Franco, M., Bonomo, P., & Freitas, J. S de. (2017). Fermentacao de farelo de mandioca, para obtencao de xilanase, a partir de um fungo endofitico. Enciclopedia Biosfera. Centro Cientifico Conhecer. 14(26), 995-1008.
Ghose, T. K. (1987). Measurement of cellulase activities. Pure & app. Chem. 59 (2), 257-268.
Gonzalez, G. V., Torres, E. F., Aguilar, C. N., Gomes, S. J. R., Godinez, G. D., & Augur, C. (2002). Advantages of fungal enzyme production in solid state over liquid fermentation systems. Biochem. Eng. J. 3643, 1-11.
Kanti, A., & Sudiana, I. M. (2018). Production of Phytase, Amylase and Cellulase by Aspergillus, Rhizophus and Neurospora on Mixed Rice Straw Powder and Soybean Curd Residue. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 166.
Lineweaver, H., & Burk, D. (1934). The determination of enzyme dissociation constants. J. Am. Chem. Soc. 56, 658-666.
Mahmood, S., Shahid, M. G., Irfan, M., Nadeem, M., & Syed, Q. (2018). Partial Characterization of a-amylase Produced from Aspergillus niger using Potato Peel as Substrate. Punjab Univ. J. Zoo. 33(1), 22-27.
Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem. 31(3), 426-428.
Mukherjee, R., Tanmay, P., Soren, JP., Halder, S. K., Mondal, K. C., Pati, B. R., & Das Mohapatra, P. K. (2019). Acidophilic a-Amylase Production from Aspergillus niger RBP7 Using Potato Peel as Substrate: A Waste to Value Added Approach. Waste Biomass. Valor. 10, 851-863.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2014). Principios de Bioquimica de Lehninger. (6a ed.), Editora Artmed.
Okolo, B. N., Ezeogu, L. I., & Mba, C. N. (1995). Production of raw starch digestive amylase by Aspergillus niger graown on native starch sources. J. Sci. Food Agric. 69, 109-115.
Onofre, S. B., Abatti, D., Refosco, D., Tessara, A. A., Onofre, J. A. B., & Tessaro, A. B. (2016). Characterization of a-amilase produced by the endophytic straim of penicillium digitatym in solid state fermentation (SSF) and submerged fermentation. Afr. J. Biotechnol. 5 (28), 1511-1519.
Pandey, A. (2003). Solid state fermentation. Biochem. Eng. J. 13(2/3), 81-84.
Panesar, R., Kaur, S., & Panesar, P. S. (2015). Production of microbial pigments utilizing agro-industrial waste: a review. Curr. Opin. Food Sci. 1, 70-76.
Ravindran, R., Hassan, S. S., Williams, G. A., & Jaiswal, A. K. (2018). A Review on Bioconversion of Agro-Industrial Wastes to Industrially Important Enzymes. Bioengineering. 5 (4), 1-20.
Reilly, C. M., Kim, J., Lynn, J., Simmons, B. A., Gladden, J. M., Magnuson, J. K., & Baker, S. (2018). Forward genetics Screen coupled with whole-genome resequencing identifics novel gene targets for improving hetendogous enzyme production in Aspergillus niger. Appl. Microbiol. Biotechnol. 102(4), 1797-1807.
Reguly, J. C. (2000). Biotecnologia dos processos fermentativos: producao de enzimas e engenharia das fermentacoes. Pelotas: Editora Universitaria.
Sadh, P. K., Duhan, S., & Duhan, J. S. (2018). Agro-industrial wastes and their utilization using solid state fermentation: a review. Bioresour. Bioprocess. 5(1), 1-15.
Shah, I. J., Gami, P. N., Shukla, R. M., & Acharya, D. K. (2014). Optimization for a-amylase production by Aspergillus oryzae using submerged fermentation technology. Basic Res. J. Microbiol. 1(4), 01-10.
Shafique, S., & Shafique, S. (2017). Partial purification and characterization of a-amylase from hyperactive mutants of Aspergillus niger for economic enzyme production and starch hydrolysis. Int.J.Biol. Biotech., 14 (2), 159-167.
Santana, L. S. M. de, Goncalves, Z. S., & Franco, M. (2012). A producao de amilase a partir da fermentacao em estado solido do farelo de cacau. Enciclopedia Biosfera, Centro Cientifico Conhecer, 8 (14), 1981-1982.
Santos, I. R., Mendes, T. P. S., Miranda, A. C. A., Costa, D. N., Figueroa, G. M., Soares, V. D. M., Valasques Jr, G. L., & Cedro, P. E. P. (2020). Production and characterization of amylase obtained from Rhizopus microsporus var. oligosporus. Research, Society and Development, 9(7), 1-13.
Santos, J. C., Leal, I. R., Cortez, J. S. A., Fernandes, G. W. & Tabarelli, M. (2011). Caatinga: The scientific negligence experienced by a dry tropical forest. Trop. Conserv. Sci. 4 (3), 276-286.
Santos, P. S. dos, Solidade, L. S., Souza, J. G. B., Lima, G. S., Braga Jr, A. C. R., Assis, F. G. V de, & Leal, P. L. (2018). Fermentacao em estado solido em residuos agroindustriais para producao de enzimas: uma revisao sistematica. JCEC. 4 (2).
Shruthi, B. R., Achur, R. N. H., & Boramuthi, T. N. (2020). Optimized Solid State Fermentation Medium Enhances the Multienzymes Production from Penicillium citrinum and Aspergillus clavatus. Curr. Microbiol. 77, 2192 - 2206.
Silva, S. L. C., Gualberto, S. A., Carvalho, K. S., & Fries, D. D. (2014). Avaliacao da atividade larvicida de extratos obtidos do caule de Croton linearifolius Mull. Arg. (Euphorbiaceae) sobre larvas de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) (Diptera: Culicidae). Biotemas. 27(2), 79-85.
Silva, T. S. S., Freitas, J. S., Santos, E. S. L. dos, Cardoso, T. S., & Cerqueira-Silva, C. B. M. (2018). Caracterizacao e selecao de marcadores moleculares em Croton linearifolius Mull. Arg. como subsidio para estudos geneticos. Multi-Science Journal. 1 (10), 4-8.
Tung, Q. T., Miyata, N., & Iwahori, K. Growth of Aspergillus oryzae during treatment of cassava starch processing wastewater with higt contente of suspended solids. J. Biosci. Bioeng. 97(5), 329-335.
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