Producción de celulasas y xilanasas a partir de Penicillium citrinum CGETCR y pulpa de café por fermentación en estado Sólido / Miriam Peña Maravilla

Tesis Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable El Colegio de la Frontera Sur 2017

Incluye bibliografía

Resumen.. Capítulo I. Introducción.. Capítulo II. Producción de celulasas y xilanasas por Penicillium citrinum CGETCR usando pulpa de café en fermentación en estado sólido.. Capítulo III. Producción de extractos de celulasas y xilanasas de alta pureza por IEF provenientes de Penicillium citrinum CGETCR crecido en pulpa de café y su aplicación en la degradación de residuos agroindustriales.. Capítulo IV. Conclusiones.. Literatura citada

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El objetivo de esta investigación fue obtener celulasas y xilanasas a partir de Penicillium citrinum CGETCR y pulpa de café cruda por fermentación en estado sólido, para la degradación de residuos lignocelulósicos de la región. Se efectuó la optimización del proceso por metodología de superficie de respuesta aplicando un diseño central compuesto. Luego se realizó la purificación del extracto por isoelectroenfoque en rotofor. Las fracciones con mayor actividad enzimática y cantidad de proteínas fueron seleccionadas para efectuar una caracterización bioquímica e identificación por secuenciación De Novo. Por último, se realizaron ensayos de hidrólisis de residuos celulósicos (con y sin pretratamiento alcalino) aplicando extractos enzimáticos crudos y extractos enzimáticos de alta pureza evaluando la liberación de azúcares reductores. Se obtuvieron valores óptimos de pH 7.1, humedad 61.7 % y tiempo de fermentación 145.5 h, con una actividad endoglucanasa máxima teórica de 0.563 U/g. Se logró la separación de compuestos fenólicos por medio de isoelectroenfoque, resultando en extractos enzimáticos de alta pureza con actividad celulolítica y xilanolítica. Los extractos de alta pureza tuvieron un pH óptimo de 4.0, 5.0 y 4-6 para actividad endoglucanasa, β-glucosidasa y xilanasa, respectivamente. La temperatura óptima de la β-glucosidasa y endoglucanasa fue de 65-70 °C, y la xilanasa entre 60-70 °C. La β- glucosidasa presento termoestabilidad a 40 °C, manteniendo más del 70% de su actividad enzimática durante 7 h. La endoglucanasa y xilanasa mostraron termoestabilidad a 40 y 50 °C, manteniendo más del 80 y 70 % de su actividad respectivamente durante 7 h. Las secuencias de péptidos de las dos proteínas (49.1 y 40 kDa) secuenciadas mostraron gran similitud con celobiohidrolasas de especies de Penicillium. Por último, el extracto enzimático de alta pureza aplicado en la hidrólisis de residuos celulósicos con pretratamiento alcalino resultó en una mayor liberación de azúcares reductores que el extracto enzimático crudo. spa

Agroecología y Manejo de Plagas