ABSTRACT
El presente trabajo se realizó con el propósito de obtener un concentrado proteico con un bajo contenido de ácidos nucleicos a partir de biomasa microbiana. Para ello se cultivó la levadura Kluyveromyces marxianus var. marxianus en lactosuero desproteinizado y suplementado con fuentes de nitrógeno y vitaminas a pH 4,5; 32 a 35°C y una tasa de aireación de 1,22 volúmenes de aire por volumen de medio por minuto (VVM). Se obtuvo un rendimiento promedio de: biomasa de 0,30 g/g lactosa, un consumo de lactosa del 93, 21% y concentración celular 4,15 g/L al final de la fermentación. A partir de la biomasa obtenida se elaboraron dos concentrados proteicos: uno por extracción alcalina y precipitación isoeléctrica (C1) y otro por extracción alcalina, fosforilación y precipitación isoeléctrica (C2). El análisis de los concentrados mostró diferencias significativas (P < 0,05) en los contenidos de cenizas, grasa, proteína cruda, nitrógeno no proteico, ARN y carbohidratos. Se evidenció una disminución significativa (P < 0,05) del contenido de ARN de 4,59% (C1) a 2,71% (C2) hecho importante para el uso de este concentrado proteico para el consumo humano. La fosforilación de la proteína (C2) incrementó la capacidad de absorción de agua (4,21 a 4,64 g agua/g proteína), la solubilidad (32,43 a 41,74 g proteína solubilizada/g proteína total), y la capacidad emulsionante (903,38 a 971,91 g aceite/g proteína), y disminuyó la capacidad de absorción de grasa (1,79 a 1,65 g grasa/g proteína), características éstas que deben ser consideradas para la incorporación de los concentrados proteicos como ingredientes de productos cárnicos y de panadería.
This work was carried out with the purpose of attain a protein concentrate from microbial biomass with low content of nucleic acids. The yeast Kluyveromyces marxianus var. marxianus was grown on deproteinized and supplemented whey with nitrogen and vitamins sources at pH 4.5; 32 to 35°C and an aeration rate of 1.22 volumes of air fed for volume of broth per minute (VVM). The average biomass yield obtained was 0.30 g/g lactose, a lactose consumption of 93.21% and a cellular concentration of 4.15 g/L at the end of the fermentation. Two protein concentrates were obtained: the first one by alkaline extraction and isoelectric precipitation (C1) and the second one by alkaline extraction, phosphorylation and isoelectric precipitation (C2). Chemical analysis of both concentrates shown significant differences (P < 0.05) in the content of ash, fat, crude protein, non protein nitrogen, RNA and carbohydrates. There was significant (P < 0.05) the decrease in the RNA content from 4.59% (C1) to 2.71% (C2), important fact for the use of this protein concentrates for human consumption. Phosphorylation of the protein (C2) produced an increase in the water holding capacity (4.21 to 4.64 g water/g protein), solubility (32.43 to 41.74 g solubilized protein/g total protein) and emulsifying capacity (903.38 to 971.91 g oil/g protein), as well as a decrease in the oil absorption capacity (1.79 to 1.65 g oil/g protein). These characteristics are important when considering the use of such protein concentrates as ingredients in bakery or meat products.
ABSTRACT
Se aisló un actinomiceto celulolítico, Gram positivo, aeróbico, termófilo moderado y acidófilo a partir de estiércol de pollo. En agar celulosa, las colonias alcanzaron un diámetro de 4,0-4,5 mm con micelio aéreo de color crema y de textura cremosa. El microorganismo creció óptimamente a 45°C y pH 5,0, con mayor producción de azúcares reductores a 45°C y pH entre 5,0 y 7,0. La cepa era ácido-resistente, hidrolizó caseína, hipoxantina, xantina, urea y tirosina, licuó gelatina, redujo los nitratos y fue sensible a la lisozima. Este organismo creció en sustratos celulósicos como la carboximetilcelulosa, avicel y polvo de celulosa. El actinomiceto fue identificado como Norcadia spp; la cepa tipo se depositó como EP3-MC3 en el Centro Venezolano de Colecciones de Microorganismo (CVCM1314) del Instituto de Biología Experimental de la Universidad Central de Venezuela, Caracas. La capacidad de esta cepa para utilizar sustratos celulósicos bajo condiciones térmicas moderadas y aeróbicas, sugiere la existencia de propiedades anabólicas potenciales para el aprovechamiento de residuos lignocelulósicos en los procesos biotecnológicos
Subject(s)
Animals , Chickens , Feces , Nocardia , Venezuela , Veterinary MedicineABSTRACT
The purpose of this work was to optimize the beta-galactosidase production by Kluyveromyces lactis, applying the Surface Response Methodology (SRM) and using deproteinized whey as fermentation medium. An Orthogonal Central Compound Design (OCCD) was used without repetition, with four factors: temperature, pH, agitation speed and fermentation time. Then, enzyme activity (U/ml) as response variable was used. Thirty trials in twenty-five treatments, with six repetitions at the central point, were carried out, in a New Brunswick Bioflo 2000 fermentor with a volume of 2 liters. The deproteinized whey obtained by thermocoagulation was chemically analyzed. The results were: moisture 93.83%, total solids 6.17%, protein 0.44%, lactose 4.85%, acidity 0.43% and pH 4.58. The best conditions in the enzyme production were: temperature 30.3 degrees C, pH 4.68, agitation speed 191 r.p.m. and fermentation time 18.5 h. with an enzyme production of 8.3 U/ml. The degree of purification obtained was 7.4 times and the yield was 50.8%. The purified enzyme had an optimum temperature of 60 degrees C and a pH of 6.2. This work shows that the yeast Kluyveromyces lactis grown in deproteinized whey is able to produce the enzyme beta-galactosidase and SRM can be used in the fermentology processes, specifically in determining the best suitable operation conditions.
