PRODUCCIÓN DE XILITOL POR Candida guilliermondii A PARTIR DE FERMENTACIÓN DE RESIDUOS DE PALMA DE ACEITE

La hidrólisis ácida diluida del residuo lignocelulósico de raquis de palma de aceite produce azúcares fermentables, como la xilosa, principal fuente de carbono para la producción de xilitol, por Candida guilliermondii En este estudio, se evaluó el efecto de diferentes medios de cultivo y de condiciones de fermentación sobre la producción de xilitol, a partir de raquis de palma de aceite, utilizando C guilliermondii. El hidrolizado ácido de raquis de palma suplementado con 4g/L extracto de levadura, 3g(NH4)2SO4/L, 0,5g/ MgSO4.7H2O/L y 0,1gCaCl2.2H2O/L mostró ser el mejor medio para el crecimiento de la levadura en cultivo sumergido, debido a que presentó los valores mayores, estadísticamente significativos, de la velocidad específica máxima de crecimiento, de 0,12h-1 y producción de biomasa, de 5,5g/L (p<0,05). Las condiciones de fermentación más apropiadas se obtuvieron con hidrolizado de raquis suplementado a pH de 5,5, concentración inicial de xilosa de 17g/L y un inóculo de 3g/L. La microaerobiosis mostró ser un factor importante en el proceso de fermentación, con un volumen de 40mL de medio, en un matraz de 100mL, se produjo la mayor concentración de xilitol de 6,7 g/L (p<0,05).

The dilute-acid hydrolysis of oil palm empty fruit bunch produces fermentable sugars such as xylose, main carbon source for xylitol production by Candida guilliermondii. The influence of different culture media and fermentation conditions were evaluated on the production of xylitol from oil palm empty fruit bunch using C guilliermondii. The acid hydrolyzated oil palm empty fruit bunch supplemented with4g yeast extract/L, 3g (NH4)2SO4/L, 0.5g MgSO4.7H2O/L y 0.1g CaCl2.2H2O/L, was the best culture medium for the yeast growth in submerged culture because it had the highest values, statistically significant, of the specific growth rate 0.12h-1 and biomass production 5.5g/L (p<0,05). The suitable fermentation conditions were obtained with hydrolyzated oil palm empty fruit bunch supplemented at pH 5.5, initial xylose concentration of 17g/L and an inoculum of 3g/L. Microaerobic condition is an important factor on the fermentation process, with a volume of 40mL in a flask of 100mL, that produces the highest concentrations of xylitol (6.7g/L) (p<0,05).

Producción de celulasas y biomasa del hongo Trichoderma reesei utilizando lodo papelero como fuente de carbono / Production of cellulase enzymes and biomass of the fungus Trichoderma reesei using paper sludge as carbon source

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.

Estudio de las condiciones de mezclado en fermentador para la producción de blastosporas de Beauveria bassiana / Study of the mixing conditions in bioreactor for blastospores production of Beauveria bassiana

Se caracterizaron tres fermentadores: New Brunswick M-19 de 14 litros, Applikon Biocontroller 1035 de 7 litros y New Brunswick Bioflo III de 7 litros, determinando el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (KLa), la retención de gas (RG) y el tiempo de mezclado (tM). El fermentador New Brunswick Bioflo III tuvo los mejores valores con una relación de diámetro del impulsor/diámetro del tanque (DI/DT) de 0.43, KLa = 9.5-208 h-1 y tM = 1.0-3.0 s, por lo que fue seleccionado para realizar la producción de blastosporas de Beauveria bassiana, utilizando melaza como fuente de carbono. Se estudiaron las condiciones de mezclado, utilizando diferentes combinaciones de impulsores tipo Rushton, Maxflo y Lightnin, bajo un diseño experimental factorial 32. El tiempo de propagación fue de 4 días, el volumen de trabajo 4 litros, 10% de inóculo (1x106 blastosporas/ml), temperatura 30°C, agitación de 400-500 rpm, aireación de 0.5-1.0 vvm, y pH de 5.4.El hongo se desarrolló mejor utilizando la combinación de impulsores Rushton-Maxflo a 400 rpm y 1.0 vvm (F = 10.324, p ≤ 0.0123) (DMS=0.585), obteniendo una concentración de 1.2x109 blastosporas/ml, 2.2 g/l de biomasa y 2.48 g/l de consumo de sustrato (Y x/s=0.89). Las condiciones de mezclado y los parámetros obtenidos pueden ser aplicados en otros fermentadores para optimizar la producción de blastosporas de B. bassiana en la elaboración experimental de bioinsecticidas.

In this work three fermenters were characterized: New Brunswick M-19 of 14 liters, Biocontroller Applikon 1035 of 7 liters and New Brunswick Bioflo III of 7 liters, determining the volumetric coefficient oxygen transfer (KLa), gas hold up (GH) and the mixing time (tM). The fermenter New Brunswick Bioflo III had the best values with a ratio of diameter of the impeller/vessel (DI/DT) of 0.43, KLa = 9.5-208 h-1 and tM = 1.0-3.0 s, so it was selected for the production of blastospores of Beauveria bassiana, using molasses as carbon source. We studied the mixing conditions, using different combinations of impellers, type Rushton, Lightnin and Maxflo under a factorial experimental design 32. The propagation time was of 4 days, working volume 4l, 10% inoculum (1x106 blastospores/ml), temperature 30°C, agitation of 400-500 rpm, aeration 0.5-1.0 vvm, and pH of 5.4. The fungus growth better using a combination of impellers Rushton-Maxflo at 400 rpm and 1.0 vvm (F = 10.324, p ≤ 0.0123) (LSD = 0.585) obtaining a concentration of 1.2x109 blastospores/ml, 2.2 g/l biomass and 2.48 g/l of substrate consumption (Y x/s = 0.89). The mixing conditions and the parameters obtained can be applied to optimize the blastospore productions of B. bassiana to fermenter level in the experimental production of bioinsecticides.

EVALUACIÓN DEL ANTAGONISMO Y MULTIPLICACIÓN DE Trichodermasp. EN SUSTRATO DE PLÁTANO EN MEDIO LÍQUIDO ESTáTICO / Evaluation Of Antagonism And Multiplication The Trichodermasp. In The Middle Static Liquid Banana Substrate

Se evaluó la capacidad antagónica de nueve aislados del hongo Trichoderma sp. proveniente de la colección de cepas del Laboratorio de Fitopatología de la Universidad de Córdoba, Colombia y su producción de esporas en medios de cultivo líquido estático, a través de pruebas in vitro de antagonismo, utilizando dos hongos fitopatógenos: Fusarium sp. y Rhizoctonia sp.; esta prueba permitió seleccionar el aislado con la mayor actividad antagónica, para así ajustar la producción de esporas mediante un proceso de fermentación en estado líquido en condición estática mediante procesos de buferización y sin buferización con fosfato 0,2N, utilizándose como sustrato principal harina de plátano (HP) 5%, además de complementos nutricionales que constituyeron los tratamientos: HPM (solución de melaza 5%), HPL (solución de levadura granulada al 2%), HPU (solución de urea 0,1%), y como testigo PGL (papa glucosa líquida). En los ensayos de antagonismo se seleccionó el aislado C2 de Trichoderma sp. por presentar la mayor capacidad antagónica frente al hongo Fusarium sp., con un porcentaje de inhibición del 78,30% y reportando un índice 4 de antagonismo, en los procesos de producción de esporas el tratamiento HPL (harina de plátano más levadura sin buffer) se destacó por su favorable producción de conidias, con una concentración de 1,1 x 10(9) conidias/mL. Los procesos de buferización se diferenciaron significativamente, demostrando que la variable buffer influyó en la producción de conidias, los medios que se amortiguaron mostraron una producción de 1,01 x 10(9) conidias/mL, con respecto a los que no se amortiguaron 6,3 x 10(8) conidias/mL.

The antagonistisc ability of nine isolated natives fungi Trichoderma sp from the collection of strains at Laboratory of phytopathology at University of Cordoba, Colombia was assessed so as its production of spores in crop liquid static medium, cross the in vitro proof antagonism using two phytopathogenic fungi: Fusarium sp. and Rhizoctonia sp., this proof let select the isolated with the major antagonistic activity and adjust the production of spores through fermentation process in liquid static by means of buffer and without buffer with phosphate 0,2 N, being used as principal substrate plantain flour (HP) 5%, besides of nutritional supplements that formed the trataments: HPM (molasses solution 5%), HPL (granulated yeast solution at 2%), HPU (urea solution 0.1%), and as witness PGL (potato glucose liquid). In the test of antagonism was selected the isolated C2 of Trichoderma sp. by present the major antagonistic ability in front of the fungi Fusarium sp., with a inhibition percentage at 78,30% and reporting a index 4 of antagonism, in the process of spores production, the tratament HPL (plantain flour plus yeast without buffer) stressed for the favorable production of conidias, with a concentration of 1,1 x 10(9) conidias/mL. The buffer process were significant differentiated, showing that the variable buffer influenced in the production of conidias, the mediums that shocked in the production show 1,01 x 10(9) conidias/mL, Ïwith respect at don’t shocked 6,3 x 10(8) conidias/mL.

Optimización de un medio de cultivo para la producción de la levadura Pichia onychis (Lv027) / Optimising culture medium for producing the yeast Pichia onychis (Lv027)

La optimización de la producción masiva de la levadura Pichia onychis fue investigada usando varios sustratos y evaluando diferentes condiciones físico-químicas de fermentación líquida. Inicialmente se realizó un screening aplicando el diseño estadístico Plackett-Burman para evaluar tres fuentes de carbono y ocho fuentes de nitrógeno (tanto orgánicas como inorgánicas) con el fin de seleccionar los factores nutricionales más influyentes sobre el crecimiento de la levadura. Posteriormente, se evaluaron cuatro fuentes nutricionales y dos variables físico-químicas utilizando un diseño factorial fraccionado como punto de partida, para llevar a cabo después un proceso de optimización aplicando un diseño estadístico Central Compuesto Rotacional. Un modelo de regresión polinomial se desarrolló usando los datos experimentales; los resultados muestran que la producción de biomasa fue afectada significativamente por condiciones tanto nutricionales como físico-químicas del medio de cultivo; el máximo rendimiento obtenido fue de 8,95 XlO9 células/mL equivalentes a una biomasa seca de 6,30 g/L, el cual se logró con las siguientes condiciones: 43,42 g/L de fuente de carbono, 0,261 g/L de fuente de nitrógeno orgánica, agitación de 110 rpm, pH = 6,0 con un tiempo de fermentación de 48 horas.

Optimising Pichia onychis yeast biomass production was evaluated using different substrates and different physicochemical conditions for liquid fermentation. The Plackett-Burman statistical design was initially applied for screening the most important nutritional variables (three carbon sources and eight nitrogen sources) affecting yeast biomass production. Four nutritional sources and two physicochemical variables were subsequently evaluated using a factorial fractionated design as the starting point for optimising the process by applying a central composite rotational design. The results obtained from employing a polynomial regression model using the experimental data showed that biomass production was strongly affected bynutritional and physicochemical conditions. The highest yield was obtained in the following conditions: 43,42 g/L carbon source, 0,261 g/L nitrogen organic source, shaking at 110 rpm, 6,0 pH, 48 h total fermentation time during which 8,95 XlO9 cells/mL were obtained, equivalent to 6,30 g/L dry biomass.