Producción de celulasas con cultivos puros y mixtos de Trichoderma reesei y Aspergillus fumigatus usando cascarilla de arroz como sustrato
Cellulases production with pure and mixed cultures of Trichoderma reesei and Aspergillus fumigatus using rice husks as substrate
Barra lateral del artículo
PDF
FLIP
Términos de la licencia (VER)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Declaración del copyright
Los autores ceden en exclusiva a la Universidad EIA, con facultad de cesión a terceros, todos los derechos de explotación que deriven de los trabajos que sean aceptados para su publicación en la Revista EIA, así como en cualquier producto derivados de la misma y, en particular, los de reproducción, distribución, comunicación pública (incluida la puesta a disposición interactiva) y transformación (incluidas la adaptación, la modificación y, en su caso, la traducción), para todas las modalidades de explotación (a título enunciativo y no limitativo: en formato papel, electrónico, on-line, soporte informático o audiovisual, así como en cualquier otro formato, incluso con finalidad promocional o publicitaria y/o para la realización de productos derivados), para un ámbito territorial mundial y para toda la duración legal de los derechos prevista en el vigente texto difundido de la Ley de Propiedad Intelectual. Esta cesión la realizarán los autores sin derecho a ningún tipo de remuneración o indemnización.
La autorización conferida a la Revista EIA estará vigente a partir de la fecha en que se incluye en el volumen y número respectivo en el Sistema Open Journal Systems de la Revista EIA, así como en las diferentes bases e índices de datos en que se encuentra indexada la publicación.
Todos los contenidos de la Revista EIA, están publicados bajo la Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-NoDerivativa 4.0 Internacional
Licencia
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-NoDerivativa 4.0 Internacional
Contenido principal del artículo
Resumen
Las enzimas celulolíticas son usadas en diferentes industrias; muchas de ellas son
obtenidas a partir de hongos y bacterias que usan como sustrato residuos agroindustriales
con alto contenido de celulosa. Algunos hongos de los géneros Trichoderma y Aspergillus
sintetizan celulasas con diferentes mecanismos de acción y se han propuesto cultivos
mixtos de estos hongos como estrategia para mejorar la hidrólisis de los materiales
celulósicos asociada con la producción de estas enzimas. El objetivo de este estudio
fue verificar la producción de celulasas a partir de cultivos mixtos y puros de aislados
nativos de T. reesei y A. fumigatus con actividad celulolítica usando cascarilla de arroz
como sustrato. Ambos hongos producen enzimas que catalizan la liberación de azúcares
reductores a partir de carboximetilcelulosa. La fermentación en estado sólido se realizó
siguiendo un diseño factorial y se analizó el efecto del tipo de inóculo y del tiempo de
incubación sobre la actividad celulolítica de los extractos obtenidos. La producción de
celulasas después de 15 días de incubación fue superior a la obtenida con 8 días de cultivo
y se confirmó a través de un análisis de varianza que la producción de celulasas para
los cultivos mixto y puro de T. reesei en el día 15 (34,5 y 31,9 U/g respectivamente) no
presentaron diferencias significativas. Se demostró en este trabajo que la cascarilla de
arroz tiene potencial para su uso en la obtención de enzimas fúngicas, aunque la actividad
enzimática obtenida usando este subproducto es inferior a la producida con otros
materiales celulósicos.
Descargas
Detalles del artículo
Referencias (VER)
Ahamed, A.; Vermette, P. (2008). Culture-based strategies to enhance cellulase enzyme production from Trichoderma reesei RUT-C30 in bioreactor culture conditions. Biochemical Engineering Journal, 40(3), pp. 399-407. https://doi.org/10.1016/j.bej.2007.11.030.
Bansal, N.; Tewari, R.; Soni, R.; Soni, S. K. (2012). Production of cellulases from Aspergillus niger NS-2 in solid state fermentation on agricultural and kitchen waste residues. Waste Management, 32(7), pp. 1341-1346. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2012.03.006.
Barnett, H.; Hunter, B. (1998). Illustrated genera of imperfect fungi, 4a ed., Saint Paul, American Phytopathological Society. 218 p.
Brijwani, K.; Oberoi, H. S.; Vadlani, P. V. (2010). Production of a cellulolytic enzyme system in mixed-culture solid-state fermentation of soybean hulls supplemented with wheat bran. Process Biochemistry, 45(1), pp. 120-128. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2009.08.015.
Castillo, E. F.; Cristancho, D. E.; Arellano, A.V. (2006). Study of the operational conditions for anaerobic digestion of urban solid wastes. Waste Management, 26(5), pp. 546-556. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2005.06.003.
Centeno, R.; Pavone, D. (2015). Producción de celulasas y biomasa del hongo Trichoderma reesei utilizando lodo papelero como fuente de carbono. Revista de La Sociedad Venezolana de Microbiología, 35(1), pp. 40-46.
Danso, B.; Ali, S. S.; Xie, R.; Sun, J. (2022). Valorisation of wheat straw and bioethanol production by a novel xylanase- and cellulase-producing Streptomyces strain isolated from the wood-feeding termite, Microcerotermes species. Fuel, 310. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122333
Ejaz, U.; Sohail, M.; Ghanemi, A. (2021). Cellulases: from bioactivity to a variety of industrial applications. Biomimetics, 6(3), 44. https://doi.org/10.3390/biomimetics6030044.
Gunam, I. B. W.; Antara, N. S.; Anggreni, A. A. M. D.; Setiyo, Y.; Wiguna, I. P. E.; Wijaya, I. M. M.; Putra, I. W. W. P. (2019). Chemical pretreatment of lignocellulosic wastes for cellulase production by Aspergillus niger FNU 6018. AIP Conference Proceedings 2155. https://doi.org/10.1063/1.5125544.
Gutierrez-Correa, M.; Portal, L.; Moreno, P.; Tengerdy, R. P. (1999). Mixed culture solid substrate fermentation of Trichoderma reesei with Aspergillus niger on sugar cane bagasse. Bioresource Technology, 68(2), pp. 173-178. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(98)00139-4.
Gutierrez-Correa, M.; Tengerdy, R. P. (1997). Production of cellulase on sugar cane bagasse by fungal mixed culture solid substrate fermentation. Biotechnology Letters, 19(7), pp. 665-667. https://doi.org/10.1023/A:1018342916095.
Kupski, L.; Pagnussatt, F. A.; Buffon, J. G.; Furlong, E. B. (2014). Endoglucanase and total cellulase from newly isolated Rhizopus oryzae and Trichoderma reesei: Production, characterization, and thermal stability. Applied Biochemistry and Biotechnology, 172(1), pp. 458-468. https://doi.org/10.1007/s12010-013-0518-2.
Li, C.; Lin, F.; Li, Y.; Wei, W.; Wang, H.; Qin, L.; Zhou, Z.; Li, B.; Wu, F; Chen, Z. (2016). A β-glucosidase hyper-production Trichoderma reesei mutant reveals a potential role of cel3D in cellulase production. Microbial Cell Factories, 15(1), 151. https://doi.org/10.1186/s12934-016-0550-3.
Li, S.; Yang, X.; Yang, S.; Zhu, M.; Wang, X. (2012). Technology prospecting on enzymes: application, marketing and engineering. Computational and Structural Biotechnology Journal, 2(3). https://doi.org/10.5936/csbj.201209017.
Manjarrés, K.; Piñeros, Y.; Rodríguez-Sandoval, E. (2011). Evaluación del complejo enzimático producido mediante el cocultivo de Aspergillus sp. y Trichoderma sp. en fase sólida sobre residuos de palma. Bioagro, 23(1), pp. 19-26.
Miller, G. L. (1959). Use of Dinitrosalicylic Acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, 31(3), pp. 426-428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030.
Nigam, P. S. (2013). Microbial enzymes with special characteristics for biotechnological applications. Biomolecules, 3(3), pp. 597-611. https://doi.org/10.3390/biom3030597.
Passos, D. de F.; Pereira, N.; Castro, A. de M. (2018). A comparative review of recent advances in cellulases production by Aspergillus,
Penicillium and Trichoderma strains and their use for lignocellulose deconstruction. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, 14, pp. 60-66. https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2018.06.003.
Patel, A. K.; Singhania, R. R.; Pandey, A. (2017). Production, purification, and application of microbial enzymes. Brahmachari, G. Biotechnology of Microbial Enzymes: Production, Biocatalysis and Industrial Applications, Cambridge, MA: Academic Press, pp. 13-41. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803725-6.00002-9.
Saha, R.; Bhattacharya, D.; Mukhopadhyay, M. (2022). Enhanced production of biohydrogen from lignocellulosic feedstocks using microorganisms: A comprehensive review. Energy Conversion and Management: X, 13. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2021.100153.
Salazar, C. L.; Rua, Á. L. (2012). Características morfológicas microscópicas de especies de Aspergillus asociadas a infecciones en humanos. Hechos Microbiológicos, 3(2), pp. 93-96.
Sartori, T.; Tibolla, H.; Prigol, E.; Colla, L. M.; Vieira Costa, A. J.; Bertolin, T. E.; Costa, J. A. V.; Bertolin, T. E. (2015). Enzymatic saccharification of lignocellulosic residues by cellulases obtained from solid state fermentation using Trichoderma viride. BioMed Research International, 2015. https://doi.org/10.1155/2015/342716.
Singh, R.; Kumar, M.; Mittal, A.; Mehta, P. K. (2016). Microbial enzymes: industrial progress in 21st century. 3 Biotech, 6(2), 174. https://doi.org/10.1007/s13205-016-0485-8.
Sun, W.-C.; Cheng, C.-H.; Lee, W.-C. (2008). Protein expression and enzymatic activity of cellulases produced by Trichoderma reesei Rut C-30 on rice straw. Process Biochemistry, 43(10), pp. 1083-1087. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2008.05.015.
Ugheoke, B. I.; Mamat, O. (2012). A critical assessment and new research directions of rice husk silica processing methods and properties. Maejo International Journal of Science and Technology, 6(3), pp. 430-448. https://doi.org/10.14456/mijst.2012.31
Wen, Z.; Liao, W.; Chen, S. (2005). Production of cellulase/b-glucosidase by the mixed fungi culture Trichoderma reesei and Aspergillus phoenicis on dairy manure. Process Biochemistry, 40(9), pp. 3087-3094. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2005.03.044.
Xing Y.; Bu L. X.; Wang K.; Jiang J. X. (2012). Pretreatment of furfural residues with alkaline peroxide to improve cellulose hydrolysis. Characterization of isolated lignin. Cellulose Chemistry and Technology, 46(3-4), pp. 249-260.