Production of pectinases by A. niger: influence of fermentation conditions

ABSTRACT

Response surface methodology was used for optimization of polygalacturonase (PG) and pectinesterase (PE) production in submerged fermentation by A.niger. A Central Composite Experimental Design was applied, consisting of 22 experiments, including eight central points. Variables studied were fermentation time (24 to 120 h), pH (3.5 to 6.5) and initial concentration of pectin (5 to 20 g/l). Maximum PE production was 220 U/l, after 74 h of culture, in a medium containing 20 g/l of pectin (pH 6.5). The optimal conditions for PG production were pH 4.1, 20 g/l of pectin and 94 h of fermentation with a maximum value of 1032 U/l. Under these conditions, the PE production was low (15 U/l). A liquid extract with high PG activity and low PE activity could be suitable to be used in food processing in order to reduce the production of methanol.

RESUMO

A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para a otimização da produção de poligalacturonasa (PG) e pectinesterasa (PE), por A. niger em fermentação submergida. Foi aplicado um Desenho Experimental Composto Central abrangendo 22 experiências, incluindo oito pontos centrais. As variáveis estudadas foram tempo de fermentação (24 a 120 h), pH (3.5 a 6.5) e concentração inicial de pectina (5 a 20 g/l). A produção máxima de PE foi de 220 U/l, após 74h de cultivo, 20 g/l de pectina e pH 6.5. As condições ótimas para a produção de PG foram pH 4.1, 20 g/l de pectina e 94 h de fermentação, com um valor máximo de 1032 U/l. Sob estas condições, a produção de PE foi baixa (15 U/l). Um extrato líquido com alta atividade PG e baixa atividade PE poderia ser conveniente para ser utilizado no processamento e alimentos, visando reduzir a produção de metanol.