Producción de ácido giberélico utilizando biocatalizadores soportados en matrices porosas

Production of gibberellic acid using biocatalysts supported in porous matrices

La producción de ácido giberélico (AG), un metabolito secundario obtenido por fermentación con el hongo Gibberella fujikuroi, y de gran importancia en el sector agrícola en donde es aplicado como fitohormona, puede llevarse a cabo en sistemas de células inmovilizadas por adhesión, o por atrapamiento en soportes porosos de diversa naturaleza. Se estudió la inmovilización de Gibberella fujikuroi en sílica gel, carbón activado y vidrio sinterizado. Los biocatalizadores obtenidos se emplearon en fermentaciones sumergidas que se desarrollaron en un tiempo total de 10 días, que incluía la preparación de los inóculos, obteniendo rendimientos de hasta 0.055 mg ácido giberélico/g medio nutritivo. El crecimiento del micelio sobre los soportes inertes se verificó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM).

INTRODUCCIÓN

Uno de los campos de la biotecnología que ha logrado una mayor evolución en el último siglo, es la producción de metabolitos secundarios; hoy en día se produce una gran cantidad de estas sustancias, las cuales son de alto valor agregado, y cuya mayoría provienen de hongos. Dentro de éstas cabe mencionar: diversos tipos de enzimas (celulasas, xilanasas, invertasas, pectinasas), ácidos orgánicos, antibióticos, hormonas, fructooligosacáridos, etc. (Durand, 2003; Pandey, 2003; Viniegra-González et al., 2003; Pangiotou et al., 2003; Chien et al., 2001).

El ácido giberélico (AG) es una fitohormona del grupo de las giberelinas, que se produce industrialmente por fermentación sumergida, empleando el ascomiceto Gibberella fujukuroi. Se han usado distintas técnicas de fermentación a nivel de laboratorio, desde los trabajos en fermentaciones sumergidas (Borrow et al., 1964), pasando por las investigaciones con células inmovilizadas (Jones y Pharis, 1987), hasta llegar a los ensayos con sistemas de inmovilización basados en fibras poliméricas y diversos sistemas de fermentación en fase sólida. (Lu, et al., 1995; Gelmi et al., 2000; Gelmi et al., 2002).

Entre las aplicaciones de esta fitohormona se encuentran la contribución que ésta puede realizar sobre los procesos de malteado de la cebada, el estímulo que tiene sobre el crecimiento de algunas aves, su actividad como promotor del desarrollo de los racimos de uva, su labor en los procesos de autofecundación de ciertos frutos, el aumento que genera en las distancias internodales de algunas plantas, su actividad como desencadenante de la floración en otras, su oposición al efecto inhibidor de la oscuridad en el desarrollo de algunos tejidos vegetales, la reducción en los períodos de latencia de semillas, sus efectos en el crecimiento y metabolismo de algunos microorganismos, su influencia en el crecimiento de algas y los efectos farmacológicos que presenta sobre algunos animales, entre otras. (Otálvaro, 2005).