ABSTRACT
El objetivo del presente estudio fue evaluar la producción de blastosporas y conidios de diferentes aislados nativos de México del hongo entomopatógeno Isaria fumosorosea y de una cepa de colección mediante diferentes técnicas de propagación. En la producción de blastosporas se utilizaron 2 medios de cultivo líquidos (sumergidos), uno a base de casaminoácidos y el otro a base de peptona de colágeno como fuentes de nitrógeno, con glucosa como fuente de carbono en ambos. Para la producción de conidios, los hongos se cultivaron en agar papa dextrosa, a partir de esos cultivos se prepararon suspensiones de 1 x 10(6) conidios/ml para inocular matraces con caldo dextrosa Sabouraud, para iniciar así la fase líquida del cultivo bifásico, denominado también precultivo. Posteriormente con el precultivo y las suspensiones de conidios se inocularon bolsas con granos de arroz, que se incubaron durante 14 días para el cultivo bifásico y para la fermentación sólida, respectivamente. El aislado HIB-23 fue el que logró la más elevada concentración de blastosporas obtenida en el cultivo sumergido: 4,90 x 10(8) blastosporas/ml en el medio casaminoácidos; y en el medio con peptona de colágeno se obtuvieron 2,15 x 10(8) blastosporas/ml. La máxima producción de conidios en fermentación sólida la logró la cepa Pfr-612 (1,58 x 10(9) conidios/g), mientras que la máxima en cultivo bifásico correspondió al aislado HIB-30 (9,00 x 10(6) conidios/g). La fermentación sólida resultó ser el método más efectivo, con un promedio de 1,09 x 10(9) conidios/g, mientras que el cultivo bifásico fue el menos efectivo, con un promedio de 2,76 x 10(6) conidios/g. Para la producción de blastosporas en los medios sumergidos no se obtuvo diferencia significativa alguna.
The aim of this study was to evaluate the production of blastospores and conidia of different native isolates and a strain of Isaria fumosorosea using different propagation techniques. Two liquid culture media of casamino acids and peptone as nitrogen sources and glucose as carbon source for both media cultures were respectively used in the production of blastospores, while for the production of conidia, the fungi were grown in potato dextrose agar; from these cultures, solutions of conidia to a concentration of 1 x 10(6) per milliliter were prepared to inoculate flasks with Sabouraud dextrose broth for the liquid phase of the biphasic culture, also known as preculture. Subsequently, rice grain bags were inoculated with the preculture and the conidia solutions, which were incubated for 14 days for solid fermentation and biphasic culture, respectively. The HIB-23 isolate recorded a concentration of 4.90 x 10(8) blastospores/ml in the casamino acid medium, while a concentration of 2.15 x 10(8) blastospores/ml was obtained in the peptone collagen medium. For the Pfr-612 strain, the conidia production in solid-state fermentation was 1.58 x 10(9) conidia/g, and for HIB-30 in the biphasic culture of 9.00 x 10(6) conidia/g. Solid-state fermentation proved to be the most effective method with an average of 1.09 x 10(9) conidia/g, whereas the biphasic culture was the least effective method with 2.76 x 10(6) conidia/g; no significant difference was reported for the submerged production media.
Subject(s)
Spores, Fungal , Hypocreales , Culture Media , Fermentation , MexicoABSTRACT
Objective. To characterize the fibrolytic enzymatic activity of Pleurotus ostreatus-IE8 and Fomes fomentarius-EUM1 in sugarcane bagasse (BCA); to evaluation of the kinetics of in vitro production of BCA treated by solid fermentation (FS), crude enzyme extract (ECE) of P. ostreatus-IE8 and Fibrozyme®. Materials and methods. In fungi measured radial growth rate ( Vcr ) and biomass production in two culture media (with or without nitrogen source); activity of xylanases, cellulases and FS on BCA at 0, 7 and 15 d. The chemical analysis and kinetic analysis of in vitro gas production in 4 treatments (ECE adding enzymes obtained from the direct addition FS or FS ), witness (Fibrozyme®) and a control without addition and analyzed by a was completely randomized design. Results. Xylanases (7 d ) showed 6.32 and 5.50 UI g-1 initial substrate dry weight (SSi) for fungi P. ostreatus-IE8 and F. fomentarius-EUM1 , respectively ; P. ostreatus-IE8 scored higher activity of laccases (10.65 g-1 UI SSi) and F. fomentarius-EUM1 (1.90 UI g-1 SSi) cellulases. The ECE of P. ostreatus-IE8 and commercial enzyme did not differences (p>0.05). In the chemical composition or the gas production kinetics. The 4 treatments evaluated decreased values of the variables measured in the kinetics of gas production compared to the control (p≤0.05). Conclusions. The ECE of P. ostreatus-IE8 was similar to commercial enzyme degradation in vitro, so it is feasible to use pre-digest high fiber products.
Objetivos. Caracterizar la actividad enzimática fibrolítica de Pleurotus ostreatus-IE8 y Fomes fomentarius-EUM1 en bagazo de caña de azúcar (BCA) y evaluar la cinética de producción de gas in vitro del BCA por fermentación sólida (FS) o con extractos crudos enzimáticos (ECE) de P. ostreatus-IE8 o Fibrozyme®. Materiales y métodos. En los hongos de estudio se evaluó la velocidad de crecimiento radial (Vcr) y producción de biomasa en dos medios de cultivo (con o sin fuente de nitrógeno); actividad de xilanasas, celulasas y lacasas de la FS sobre BCA a 0, 7 y 15 d. El análisis químico y cinética de producción de gas in vitro en 4 tratamientos (proceso de FS o adición de enzimas obtenidas de ECE de la FS), un testigo (Fibrozyme®) y un control sin adición de enzimas, todo ello se analizó en un diseño completamente al azar. Resultados. Las xilanasas (7 d) mostraron 6.32 y 5.50 UI g-1 sustrato seco inicial (SSi) en P. ostreatus-IE8 y F. fomentarius-EUM1, respectivamente. P. ostreatus-IE8 mostró mayor actividad lacasa (10.65 UI g-1 SSi) y F. fomentarius-EUM1 (1.90 UI g-1 SSi) de celulasas. El ECE de P. ostreatus-IE8 y Fibrozyme® no presentaron diferencias (p>0.05) en la composición química ni en la cinética de producción de gas. Los 4 tratamientos evaluados disminuyeron los valores de las variables medidas en la cinética de producción de gas in vitro respecto al testigo (p≤0.05). Conclusiones. El ECE de P. ostreatus-IE8 fue similar a Fibrozyme® en la degradación in vitro, indicando su viabilidad y uso para pre-digerir subproductos altos en fibra.
Subject(s)
Fermentation , Enzymes , In Vitro Techniques , SaccharumABSTRACT
La producción del papel en Venezuela genera una gran cantidad de desechos de fibras de celulosa no utilizables (lodo papelero), produciéndose problemas ambientales y de almacenamiento. La búsqueda de usos para este lodo papelero disminuiría los problemas generados. En este trabajo, se utilizó al hongo Trichoderma reesei para la realización de fermentaciones líquidas y el estudio del efecto de sales minerales, tamaño de partícula del lodo y pretratamientos ácidos y básicos, sobre la producción de azúcares reductores y la actividad celulasa. También se realizaron fermentaciones sólidas para obtener biomasa (esporas) del hongo. Los resultados indicaron que el uso de lodo higiénico, sales minerales y la reducción del tamaño de partícula, mejoran el rendimiento en azúcares reductores (AR). La máxima actividad celulasa obtenida, medida con carboximetilcelulosa, fue de 2,6 mg AR/L/h. Se determinó que con el pretratamiento ácido se obtienen mayores cantidades de AR (17 mg/L) que con el básico (7,4 mg/L). Se demostró que T. reesei puede crecer en fermentaciones sólidas a expensas del lodo papelero generando hasta 1,24x10(8) esporas por gramo de lodo seco. Se requiere estandarizar y escalar estas técnicas para usar al lodo papelero como materia prima en este tipo de procesos industriales.
Paper production in Venezuela generates large amounts of cellulose fibers (paper sludge), producing environmental and storage problems. Finding uses for this papermaking sludge would decrease the problems caused. In this work the fungus Trichoderma reesei was used on submerged fermentation to study the effect of mineral salts, particle size and acid-alkali pretreatment of sludge on production of reducing sugars (RS) and cellulase activity. Solid fermentations were also conducted to obtain biomass (spores) of the fungus. The results indicated that the use of sanitized sludge, mineral salts and smaller particles, increased the production of reducing sugars (RS). The maximum cellulase activity, measured with carboxymethylcellulose, was RS 2.6 mg/L/h. Acid pretreatment was the best in rendering RS (17 mg/L) in comparison with alkali treatment (7.4 mg/L). It was also demonstrated that T. reesei can grow on paper sludge producing biomass (spores) with a yield of 1,24x10(8) spores/g of dry sludge. It is necessary to standardize and scale range these procedures in order to be able to use paper sludge to industrialize these processes.
ABSTRACT
En el presente trabajo se describe la producción de las enzimas fitasa, celulasa, xilanasa y proteasa con Aspergillus ficuum cepa DSM 932 mediante fermentación en estado sólido (SSF) usando torta de canola y pomaza de cranberry como sustratos. Como medida indirecta de la producción de las enzimas se usó en cada caso la actividad enzimática. la torta de canola resultó ser un mejor sustrato para fitasa, celulasa y xilanasa, en tanto que la pomaza de cranberry resultó ser un sustrato potencial para proteasa. Mediante ultrafiltración escalonada fue posible purificar parcialmente los extractos enzimáticos de fitasa, celulasas y xilanasas, obtenidos a partir de torta de canola. La fitasa resultó tener un tamaño >100 kDa, en tanto que las celulasas y xilanasas presentan actividad en los retenidos de 10, 30 y 50 kDa, lo que indicaría que las isoenzimas de ambos complejos tienen pesos moleculares que oscilan entre 10 y 100 kDa.
In this paper, describes the production of the enzymes phytase, cellulase, xylanase and protease by Aspergillus ficuum DSM 932 strain, in solid state fermentation (SSF) using canola cake and cranberry pomace as substrates. The enzyme activity was used in each case as an indirect measure of the enzymes production. Canola meal turned out to be a better substrate for phytase, cellulase and xylanase, while cranberry pomace was found to be a potential substrate for protease. Various ultrafiltration operations were carried out, decreasing the cut off membranes out in order to purify partially extracts of enzymes phytase, cellulase and xylanase, obtained from canola meal. Phytase was found to have a size >100 kDa, whereas cellulase and xylanase activity present in the retained 10, 30 and 50 kDa, suggesting that isozymes of both complexes have molecular weights ranging between 10 and 100 kDa.
Subject(s)
/analysis , Agribusiness/analysis , Agribusiness/adverse effects , Agribusiness/methods , Cellulase/analysis , /analysis , Fermentation/genetics , Fermentation/immunologyABSTRACT
Con el fin de evaluar el efecto de las condiciones de luz sobre la producción de biomasa de una cepa de Trichoderma sp. en fermentación sólida y sumergida, se probaron medios arroz 53 por ciento (p/p), arroz 53 por ciento (p/p)-melaza 3 por ciento(p/p) y arroz 53 por ciento (p/p)-melaza 10 por ciento (p/p) en agua destilada, con incubación 25oC y períodos de luz constante y fotoperíodo 24 h luz/24 h oscuridad durante 8 días. Los parámetros estimados fueron densidad poblacional (conidios/mL), germinación de esporas a 24 horas y porcentaje de pureza. Los resultados indicaron que el proceso de fermentación sólida empleando como sustrato arroz-agua destilada a 25ðC y la exposición constante a la luz permitió mayor recuperación de conidios (45x1018 conidios/mL), con 96 por ciento de germinación a 24 horas y una pureza estimada de 92,1por ciento. En la fermentación sumergida se obtuvo un porcentaje de pureza del 76,8 por ciento y la germinación de conidios a las 24 h fue de 91,2 por ciento, mostrando como desventaja un bajo porcentaje de pureza frente a la fermentación sólida.
In order to evaluate the effect of temperature and light conditions on biomass production of a Trichoderma sp. strain, three culture media were tested: rice 53% (w/w), rice 53% (w/w) -molasses 3% (w/w) and rice 53% (w/w)-molasses 10% (w/w) in distilled water. Incubation conditions were: 25°C, constant light and a photoperiod of 24 h light/24 h darkness during 8 days. The evaluated parameters were population density (conidia/mL), spore germination after 24 hours and purity percentage. The results showed that solid fermentation using rice - distilled water as substrate at 25°C and constant light, allowedthe highest conidia yield (45x1018 conidia/mL), 96% germination after 24 hours, and 92.1% purity. The liquid fermentation rendered a purityof 76.8% and conidia germination of 91.2% after 24 hours, showing a disadvantageous lower purity percentage compared to solidfermentation.
Com a finalidade de avaliar o efeito das condições de luz sobre a produção de biomassa de uma cepa de Trichoderma sp, em fermentação sólida e submergida, foram testados diferentes meios: arroz 53% (p/p), arroz 53% (p/p)-melaço 3% (p/p) e arroz 53% (p/p)-melaço 10% (p/p) em água destilada, com incubação 25°C e períodos de luz constante e fotoperíodo 24 h luz/24 h escuridão durante 8 dias. Os parâmetros estimados foram densidade populacional (conídios/mL), germinação de esporas a 24 horas e porcentagem de pureza. Os resultados indicaram que o processo de fermentação sólida usando como substrato arroz-água destilada a 25ºC e exposição constante à luz, permitiu maior recuperação de conídios (45x1018 conídios/mL), com 96% de germinação a 24 horas e uma pureza estimada de 92,1%. Na fermentação submergida obteve-se um percentual de pureza de 76,8% e a germinação de conídios as 24 h foi de 91,2%, mostrando como desvantagem um baixo percentual de pureza frente à fermentação sólida.