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DETERMINACIÓN DE VARIABLES RELEVANTES PARA LA PRODUCCIÓN DE ENZIMAS PECTINOLÍTICAS, MEDIANTE FERMENTACIÓN EN ESTADO SÓLIDO DE ORUJOS DE UVA TINTA Y ACEITUNA DE LA REGIÓN DE CUYO

INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA. FACULTAD DE INGENIERÍA. UNSJ

Introducción y Objetivos:
Las industrias elaboradoras de vino y aceite de oliva en la Región de Cuyo, generan grandes volúmenes de residuos sólidos estacionales, como orujos de uva, escobajo, alperujo y orujo de aceituna (OA). Su vertido en suelos y cursos de agua está prohibido y la legislación vigente indica tratarlo antes de su disposición final. Las Fermentaciones en Estado Sólido (FES) son aptas para decontaminar dichos residuos y valorizarlos obteniendo bioproductos, como enzimas pectinolíticas. La FES ofrece ventajas económicas y prácticas frente al cultivo sumergido, como la simplicidad del equipamiento, mayor concentración de producto, menor inversión de capital y bajos costos de operación en planta. En este tipo de fermentaciones, los aspectos ambientales y biológicos que influyen son numerosos. La identificación y control de los factores más importantes en una FES, es un requisito para lograr un determinado objetivo de producción. Una alternativa que permite definir la relevancia de un conjunto de factores (parámetros o variables) es el Diseño de Plackett-Burman (DPB). El objetivo de este trabajo fue encontrar las variables relevantes para la producción de un complejo enzimático, a través de FES con orujo de uva tinta (OUT) y OA por acción de A. niger, aplicando el DPB.
Materiales y Métodos:
Se evaluaron diez variables en dos niveles, uno alto (+) y uno bajo (-). Las variables estudiadas fueron: tiempo de cultivo, fuente de N inorgánico (NI), fuente de N natural orgánico (NO), fuente de Fe natural, fuente de C (C), agregado de sustancia péctica, contenido inicial de agua del sustrato (H), extracción enzimática con buffer (EB), agregado de solución de micronutrientes (Na, P, Cl, K, Mg, Fe) y agitación (A). Se realizaron doce experiencias en cajas de Petri, por triplicado, combinando estas variables. Las respuestas consideradas fueron las actividades Exo-poligacturonasa (Exo-PG), Endo- poligacturonasa (Endo-PG) y Exo- polimetilgacturonasa (Exo-PMG), determinadas en los extractos acuosos de las FES. Las actividades Exo- PG y Exo-PMG se determinaron a 45 °C por métodos espectrofotométricos y Endo-PG, por seguimiento de viscosidad con viscosímetro de Ostwald.
Resultados:
Las variables significativas (nivel de confianza 99%) fueron, para Endo-PG: H, con efecto positivo, cuando se incrementó su valor; NO, C y A con efectos negativos cuando se incrementaron; para Exo-PG: incremento de H y EB, con efecto positivo (nivel de confianza 90%); y para Exo-PMG: incremento en C, con efecto positivo y NI, con efecto negativo, con nivel de confianza 75%.
Conclusiones:
Se concluye que las variables estudiadas mostraron diferentes efectos para cada una de las actividades enzimáticas. Para futuros estudios de optimización de la producción del complejo enzimático, es posible que se obtengan los caminos óptimos de las variables relevantes.