Optimization of production of xylanases with low cellulases in Fusarium solani by means of a solid state fermentation using statistical experimental design / Optimización de la producción de xilanasas con celulasas bajas en Fusarium solani mediante una fermentación del estado sólido utilizando diseño experimental estadístico

ABSTRACT

Resumen La demanda de xilanasas fúngicas en los procesos biotecnológicos industriales muestra un claro aumento en todo el mundo, por lo que hay un interés en ajustar las condiciones de producción de xilanasas microbianas. En este estudio se optimizó la capacidad del hongo Fusarium solani para producir xilanasas extracelulares con escasa actividad celulolítica mediante el diseño de Box-Wilson. Se determinaron las mejores condiciones de cultivo para obtener una preparación enzimática cruda con una actividad xilanolítica significativa y poca actividad celulolítica. En la mayoría de los tratamientos, la actividad xilanolítica fue mayor que la actividad celulolítica. Se observó un efecto negativo sobre la producción de endoxilanasas, p-xilosidasasy endocelulasascon el aumento de la concentración dexilano. El aumento del tiempo de incubación afectó adversamente la producción de endocelulasas y p-xilosidasas. De acuerdo con el modelo matemático y las pruebas experimentales, es posible producir endoxilanasas con una actividad endocelulasa mínima aumentando el tiempo de incubación y la concentración de sulfato de amonio. Las condiciones de cultivo óptimas para producir una mayor cantidad de endoxilanasas (10,65 U/mg) y mínima cantidad de endocelulasas fueron 2,5% (p/v) de xilano y 5, 2 y 0,4 g/l de extracto de levadura, sulfato de amonio y urea, respectivamente, con 120 h de incubación.

RESUMEN

Resumen La demanda de xilanasas fúngicas en los procesos biotecnológicos industriales muestra un claro aumento en todo el mundo, por lo que hay un interés en ajustar las condicionesde producción de xilanasas microbianas. En este estudio se optimizó la capacidad del hongo Fusarium solani para producir xilanasas extracelulares con escasa actividad celulolítica medi-ante el dise˜no de Box-Wilson. Se determinaron las mejores condiciones de cultivo para obteneruna preparación enzimática cruda con una actividad xilanolítica significativa y poca actividad celulolítica. En la mayoría de los tratamientos, la actividad xilanolítica fue mayor que laactividad celulolítica. Se observó un efecto negativo sobre la producción de endoxilanasas, xylanolytic activity and little cellulolytic activity. In most treatments, the xylanolytic activity was higher than the cellulolytic activity. A negative effect on the production of endoxylanases, p-xylosidases and endocellulases was observed with the increasing of xylan concentration. Increasing the incubation time adversely affected the production of endocellulases and p-xylosidases. According to the mathematical model and experimental tests, it is possible to produce endoxylanases with minimal endocellulase activity increasing incubation time and the concentration of ammonium sulfate. The optimal culture conditions to produce a greater amount of endoxylanases (10.65 U/mg) and low endocellulases from F. solani were 2.5% (w/v) xylan, 5.0, 2.0 and 0.4g/l, of yeast extract, ammonium sulfate and urea, respectively, with 120 h of incubation.