ABSTRACT
El almidón hidrolizado con alto equivalente de dextrosa tiene amplio uso en la industria de alimentos y como fuente de azúcares fermentables. Para mejorar el rendimiento de este proceso se desarrollan continuamente enzimas más eficientes. La enzima Dextrozyme GA® (DGA) ha salido recientemente al mercado pretendiendo substituir a la enzima AMG 300L ® (AMG). En este trabajo se evaluaron los rendimientos y velocidades de conversión en función de concentraciones de enzima entre 0,188-0,75 AGU/mL y maltodextrinas entre 60-180 g/L. La enzima DGA permitió desarrollar velocidades de reacción 26 veces superiores a las observadas con AMG 300L ®. Así mismo generó conversiones de hasta el 95% en tiempos de tratamientos menores a 60 minutos, en comparación con conversiones del 50% en 8 h para AMG. En el rango de valores de sustrato y enzima evaluados, se encontró que una concentración de sustrato de 130,2 g/L y de enzima de 0,55 AGU/mL fueron los valores óptimos. DGA presentó inhibición por producto del tipo anticompetitivo, mayor a bajos niveles de enzima. Un modelo matemático tipo Michaelis-Menten con inhibición permitió simular los datos experimentales. Estos resultados podrían ser usados para el diseño de reactores donde se lleven a cabo procesos de obtención enzimática de jarabes glucosados.
Hydrolyzed starch with a high-dextrose equivalent is extensively used in the food industry and as a source of fermentable sugars. In order to obtain a better yield in this process more efficient enzymes had been continuously developed. Dextrozyme GA ® (DGA) has been released recently in the market to replace AMG 300L ® (AMG) enzyme. In this paper yields and hydrolysis rates were evaluated as a function of maltodextrin concentration between 60 and 180 g/L and enzymes concentration between 0.188 and 0.75 AGU/mL. DGA allows enhancing hydrolysis rates up to 26 times more than those using AMG. Also DGA generates conversion of maltodextrin up to 95% in less than 60 minutes, in comparison with AMG which produces conversions up to 50% in 8 h. Among the values of substrate and enzyme concentration studied it was found that a substrate concentration of 130.2 g/L and enzyme concentration of 0.55 AGU/mL were optimal values. DGA is inhibited by uncompetitively product and is highly affected at a low enzyme concentration. We developed a mathematical model that successfully reproduces the experimental data. These results could be used in reactors design for syrup glucose enzymatic production.
Subject(s)
Enzymes , HydrolysisABSTRACT
Los hongos de podredumbre blanca de la madera tienen la capacidad de producir un complejo enzimático con actividad oxidativa contra una amplia variedad de sustancias tóxicas recalcitrantes como plaguicidas, tintes, hidrocarburos poliaromáticos, explosivos, etc., que contaminan suelos y cuerpos de agua. Su propagación sobre suelos contaminados, la producción de enzimas ligninolíticas y la biodegradación de contamimantes, se favorece cuando estos hongos se inoculan en el suelo mezclados con materiales lignocelulósicos que les suministran la fuente de carbono necesaria para sotener su crecimiento e inducir la producción del complejo enzimático. Este trabajo muestra la capacidad para producir las enzimas ligninolíticas manganeso peroxidasa (MnP) y lignino peroxidasa (LiP) en cultivos de los hongos Bjerkandera adusta y Phanerochaete chrysporium sobre tres materiales lignocelulósicos: viruta de madera, carozo de maíz y compost de jardinería. De estos materiales, la viruta de madera permitió alcanzar los mayores títulos de la enzima MnP, con valores de 5.0 U/g de material seco cuando se cultiva con Bj. adusta y de 1.3 U/g de material seco con P. chrysosporium, mientras que con carozo de maís se obtienen las mejores actividades de LiP. Estos materiales se mostraron adecuados para favorecer la producción de enzimas ligninolíticas y para ser empleados como soportes en la inoculación de hongos sobre suelos contaminados