The combined effect of sucrose concentration and support moisture content, and the increment in carbon dioxide atmosphere on the production of invertase (β fructo-furanoside EC 3.2.1.26) was evaluated. The Aspergillus niger C28B25 strain and polyurethane foam as inert support were used in this study. The effect of sucrose concentration as the only carbon source was evaluated in the interval of 100 to 400 mg/g of dry matter. And the support moisture content was studied in the interval of 20 to 80 %. Atmospheres of carbon dioxide of 2.5 and 5 % were tested. Physiological parameters: specific growth rate (µ), final biomass (Xmax), yield of biomass per gram of substrate consumed(YX/S) and yield of enzyme activity produced per gram of biomass (YE/X) were estimated. There was not observed A. niger growth inhibition at any sucrose concentration tested, rather this increment stimulates biomass production reached the maximum (216 mg of biomass/ g d.m) at 400 mg of sucrose/g dry matter. Nevertheless, enzyme activity production showed a maximum (147 u/g d.m), which was obtained at 200 mg of sucrose/g dry matter. Biomass and enzymatic activity production was negatively affected by the support moisture content. The increment of carbon dioxide concentration in the atmosphere showed a positive effect on A. niger growth and a positive but not significant differences on invertase production. This behaviour might be due to the interaction of the relevant environmental variables (sucrose concentration, support moisture content and carbon dioxide concentration) or to the kind and geometry of the support used in this work.
En este estudio se evaluó el efecto combinado de la concentración de sacarosa y la humedad inicial del soporte, así como el incremento en la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera gaseosa sobre la producción de la enzima invertasa (β fructo-furanosidasa EC 3.2.1.26). Empleándose la cepa de Aspergillus niger C28B25 y espuma de poliuretano como soporte inerte. Se evaluaron el efecto de la concentración de sacarosa como única fuente de carbono en un intervalo de 100 a 400 mg/g s.s., y del contenido de humedad del soporte en un intervalo de 20 a 80 %. También se evaluó el efecto de modificar la atmósfera con mezclas de aire que contenían una relación O2/CO2 de 18.5/2.5 y 16/5 %. Se estimaron los siguientes parámetros fisiológicos: la velocidad especifica de crecimiento del hongo (µ), el nivel máximo de biomasa producida (Xmax), el rendimiento de biomasa por gramo de substrato consumido (YX/S) y el rendimiento enzimático por gramo de biomasa producida (YE/X). Con la evaluación de estos parámetros se pretende demostrar, que la producción de invertasa en fermentación en medio sólido es directamente proporcional a la cantidad de sacarosa presente en el medio de cultivo, si y solo si la humedad inicial del soporte es reducida, y que el incremento en la concentración de CO2 en la atmósfera gaseosa, afecta sensiblemente la producción de invertasa en este tipo de sistemas. Cuando se evaluó el efecto de la concentración de sacarosa como única fuente de carbono sobre el crecimiento de Aspergillus niger y la producción de invertasa, se observó que no existe ningún tipo de inhibición sobre el crecimiento de Aspergillus niger con ninguna de las concentraciones evaluadas, mas aun el incremento en la concentración de sacarosa estimula la producción de biomasa obteniéndose la mayor producción de biomasa (215 mg/g s.s) con 400 mg/g ss. La máxima producción enzimática (147 u/g s.s) se obtiene con concentraciones de sacarosa de 200 mg/ g s.s. El contenido de humedad para la producción de biomasa y enzimática fue inversamente proporcional a la concentración de sacarosa presente en el medio de cultivo. Cuando se evaluó el efecto de modificar la atmósfera gaseosa, se observa que el la mezcla con mayor concentración de CO2 tiene un efecto positivo sobre el crecimiento de Aspergillus niger, este mismo incremento no tiene un efecto relevante sobre la producción de invertasa. Los resultados obtenidos nos permiten formular las siguientes conclusiones: I. Las condiciones seleccionadas para los ensayos enzimáticos fueron una temperatura de 50 º C, un pH de 4.5 con un buffer de citratos con un tiempo de reacción de 10 minutos. II. El tipo de fuente de nitrógeno tiene un efecto importante sobre la producción de invertasa obtenida por fermentación en medio sólido con espuma de poliuretano como soporte, que se observa como una disminución en la actividad enzimática, debida a la acidificación del medio. III. El incremento en la concentración de sacarosa en el medio de cultivo, no inhibe el crecimiento de Aspergillus niger en fermentación en medio sólido con espuma de poliuretano como soporte inerte, más aún estimula la producción de biomasa. IV. La mezcla gaseosa con una composición (O2/CO2) de 16/5 % tiene un efecto positivo sobre el crecimiento de Aspergillus niger en el mismo sistema de fermentación. V. La máxima producción de invertasa (147 U/g s.s.) por Aspergillus niger en fermentación en medio sólido con espuma de poliuretano como soporte se obtiene con concentraciones de sacarosa de 200 mg/g s.s. VI. No se observan diferencias significativas en la producción de invertasa con las mezclas gaseosas empleadas.
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