Optimizing a culture medium for biomass and phenolic compounds production using Ganoderma lucidum

The present work was aimed at optimizing a culture medium for biomass production and phenolic compounds by using Ganoderma lucidum. The culture was optimized in two stages; a Plackett-Burman design was used in the first one for identifying key components in the medium and a central composite design was used in the second one for optimizing their concentration. Both responses (biomass and phenolic compounds) were simultaneously optimized by the latter methodology regarding desirability, and the optimal concentrations obtained were 50.00 g/L sucrose, 13.29 g/L yeast extract and 2.99 g/L olive oil. Maximum biomass production identified in these optimal conditions was 9.5 g/L and that for phenolic compounds was 0.0452 g/L, this being 100% better than that obtained in the media usually used in the laboratory. Similar patterns regarding chemical characterization and biological activity towards Aspergillus sp., from both fruiting body and mycelium-derived secondary metabolites and extracts obtained in the proposed medium were observed. It was shown that such statistical methodologies are useful for optimizing fermentation and, in the specific case of G. lucidum, optimizing processes for its production and its metabolites in submerged culture as an alternative to traditional culture.

Producción de etanol a partir de cebada no malteada hidrolizada con α y β amilasas comerciales / Ethanol production from hydrolyzed unmalted barley using commercial α- and β-amylase / Produção de etanol a partir de cevada não maltada hidrolisada com α e β amilases comerciais

Objetivo. Establecer la concentración óptima de α y β amilasas comerciales para la obtención de etanol a partir de cebada sin maltear. Materiales y métodos. Cebada no malteada fue hidrolizada con concentraciones variables de α y β amilasas comerciales (Genencor Internacional), bajo las condiciones establecidas por el fabricante. Los productos de hidrólisis fueron utilizados como sustrato para la producción de etanol con Sacharomyces cerevisiae. Adicionalmente se realizó un ensayo referencia con cebada malteada, bajo las condiciones establecidas por la destilería. Resultados. Se obtuvo un porcentaje de hidrólisis del almidón de 89,4% cuando se adicionaron de α y β amilasas a una concentración de 1gL-1, adicionalmente se obtuvo la máxima producción de etanol (5,02 %), siendo significativamente más alta que cuando se utilizó cebada malteada (3,76 %). Conclusiones. Se demostró que se puede producir etanol a partir de almidón de cebada sin maltear empleando α y β-amilasas comerciales, aunque es necesario optimizar el proceso ya que es más costoso comparado con el tradicional, utilizando cebada malteada.

Objective. To find the optimum concentration of commercial α- and β-amylase for the obtainment of ethanol from unmalted barley. Materials and methods. Unmalted barley was hydrolyzed using various concentrations of commercial α- and β-amylase (Genencor International), following conditions established by the manufacturer. The products of hydrolysis were used as substrates for the production of ethanol by Saccharomyces cerevisiae. In addition, a reference assay was performed using malted barley following the conditions established by the distillery. Results. The percentage of starch hydrolysis was 89.4% when adding α-and β-amylase at a concentration of 1 g L-1. Moreover, this concentration of amylases yielded a maximum ethanol production (5.02 %) significantly higher than when malted barley was used (3.76 %). Conclusions. It was demonstrated that ethanol can be obtained from starch of unmalted barley by adding commercial α- and β-amylase. However, optimization of the process is required due to the higher costs when compared to the traditional process with malted barley.

Objetivo. Estabelecer a concentração ideal de α e β amilases comerciais para a obtenção de etanol a partir de cevada não malteada. Materiais e métodos. Cevada não malteada foi hidrolisada com diferentes concentrações de α e β amilases comerciais (Genencor Internacional), sob as condições estabelecidas pelo fabricante. Os produtos da hidrólise foram utilizados como substrato para produção de etanol com Saccharomyces cerevisiae. Além disso, se realizou um teste de referência com cevada malteada, sob as condições estabelecidas pela destilaria. Resultados. Se obtive uma percentagem de hidrólise do amido de 89,4% ao adicionar á e â amilases na concentração de 1gL-1, adicionalmente se obtive a produção máxima de etanol (5,02%), sendo significativamente maior do que quando é usada cevada malteada (3,76%). Conclusões. Foi demonstrado que o etanol pode ser produzido a partir de amido de cevada não maltada com α e β-amilases comerciais, embora seja necessário aperfeiçoar o processo, porque é mais caro, em comparação com o tradicional, utilizando cevada maltada.

Comparación cinética y bioquímica de tres cepas de clostridium tetani, para la producción de toxina tetánica / Kinetic and biochemical comparison between three strains of clostridium tetani for production of titanic toxin

En este estudio se comparó el comportamiento bioquímico y cinético de tres cepas de Clostridium tetani, Harvard (Ha), Massachusetts (Ms) y Caracas (Ca); cepas utilizadas comúnmente en la producción del toxoide tetánico. Se realizaron pruebas bioquímicas para la identificación de los microorganismos anaerobios y se desarrollaron cultivos en reactor de 5L, bajo las siguientes condiciones: Medio Latham Mueller "Con" y "Sin" glutamato de sodio; 1 por ciento (v/v) de inóculo, pH inicial, 7.1 ± 0.2 (variable), 35ðC y 100 r.p.m. Los resultados mostraron características bioquímicas similares entre las tres cepas y la cepa control ATCC 9441. El comportamiento cinético de las cepas Ms y Ha fue similar para todos los parámetros evaluados, obteniéndose mayor productividad en cultivos suplementados con 2.5g/L de glutamato de sodio (Ms: Sin: 625Lf/L.h y Con: 658Lf/L.h; Ha: Sin: 610Lf/L.h y Con: 658Lf/L.h). La cepa Ca, produjo mayor cantidad de biomasa (Ca: 0.5420g/L; Ms: 0.2721g/L y Ha: 0.2009g/L); sin embargo, la productividad de toxina fue menor (Sin: 174Lf/L.h y Con: 417Lf/L.h). Estos resultados descartan la utilización de la cepa Ca para la producción del toxoide, bajo las condiciones de fermentación ensayadas.