Obtaining and evaluation of enzymatic extract from Aspergillus spp. by saccharification of sour cassava starch liqued

Obtención y evaluación de un extracto enzimático de Aspergillus spp. para la sacarificación de almidón de yuca licuado

Comercialmente las enzimas de sacarificación son más costosas que las de licuefacción, por tal razón se buscan estrategias que permitan el suministro de estas enzimas a bajo costo. Los objetivos de este estudio fueron evaluar extractos enzimáticos sacarolíticos a partir de cepas nativas, seleccionar un extracto y determinar las mejores variables para la producción de jarabes de glucosa. Para ello, en trece hongos filamentosos aislados de yuca amarga Manihot sp. fueron evaluadas la actividad sacarolítica, la hidrólisis de maltosa, la producción de glucosa y la formación de biomasa bajo condiciones de fermentación sumergida. El aislamiento identificado como Aspergillus A1 fue seleccionado por presentar la más alta actividad volumétrica (0,09UI.L^-1). Durante la fermentación en estado sólido se corroboró la presencia de proteínas mediante el método de electroforesis SDS-PAGE y se evidenció una banda de mayor intensidad con peso molecular entre 60 y 70kDa. Para el extracto enzimático de Aspergillus A1 se determinó que las mejores condiciones experimentales de sacarificación, con el uso de maltosa como sustrato, fueron pH 4,0, temperatura 55,0°C, y sin agitación. Igualmente en la evaluación del efecto de los cofactores Cu²⁺, K⁺, Mg²⁺ y Na⁺ en concentraciones de 1 mM, se observó que todos incrementan la actividad enzimática especialmente el Mg²⁺ , el cual la aumenta en 1,32 UI.mg^-1 (32,4%). La estabilidad térmica de la proteína a 55,0°C fue de 120 minutos. La capacidad sacarolítica del extracto enzimático fue confirmada usando como sustrato almidón de yuca amarga licuado.

Introducción

La producción mundial de yuca ha aumentado en los últimos años, alcanzando los 270,2 millones de toneladas en 2014. El almidón de la yuca ácida es una fuente barata para producir etanol. El proceso de pretratamiento del almidón, implica la ruptura de la amilosa y la amilopectina por medio de enzimas, siendo estos el paso más costoso en la producción de etanol a partir del almidón, alrededor del 47% del valor total, principalmente por el precio de las enzimas.

Un ejemplo es el uso de enzimas sacarolíticas para la hidrólisis del almidón en la obtención de jarabes fermentables para la producción de bioetanol, que reduce el tiempo y genera menos residuos en comparación con la hidrólisis ácida tradicional. Los extractos enzimáticos están disponibles comercialmente para la licuefacción y sacarificación del almidón de maíz y sorgo, materias primas de alto coste que comprometen la seguridad alimentaria. Sin embargo, para el almidón de yuca, que no es apto para el consumo humano, no existen en el mercado enzimas comerciales para la hidrólisis. Además, las yucas agrias abundan mucho en América Latina.