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DISEÑO DE UN MEDIO MINIMIZADO PARA LA PRODUCCIÓN DE MANITOL POR FRUCTOBACILLUS C

MOHAMED, María Florencia | RAYA, Raúl Ricardo | MOZZI, Fernanda

ENTRO DE REFERENCIA PARA LACTOBACILOS (CERELA-CONICET)

Introducción y Objetivos:
El manitol es un edulcorante de bajas calorías ampliamente usado en la industria alimenticia. La producción microbiana de manitol por Fructobacillus es de gran interés ya que este microorganismo utiliza la fructosa como aceptor de electrones para su crecimiento con la concomitante formación de manitol. En estudios previos se observó que dos cepas de Fructobacillus eran muy buenas productoras de manitol cuando crecían en medio FYP con jarabe de fructosa (JMAF) al 9% de azúcares final (FYPj). El objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia de los componentes de FYPj en el crecimiento y la producción de manitol por F. durionis CRL 2054 y F. tropaeoli CRL 2034 y formular un medio de cultivo minimizado apto para la producción de este poliol.
Materiales y Métodos:
Se utilizó el diseño estadístico Plackett-Burmann para la evaluación de 2 niveles de los 8 componentes del medio FYP [presencia o ausencia en la mayoría de las variables, a excepción de peptona vegetal (0,25 y 0,5%) y extracto de levadura (0,5 y 1%)]. Se ejecutaron 12 ensayos independientes para cada cepa que se inocularon a DOi= 0,05 e incubaron a 30 °C 24 h. Como respuestas para el modelo se usaron: i) logUFC 0-24 h, asociada al crecimiento microbiano y ii) la relación manitol/fructosa residual, asociada a la producción de manitol (HPLC). Se visualizaron las variables significativas sobre las respuestas estudiadas (por separado), mediante diagramas de Pareto. Para la optimización de las respuestas se usó la función D (desirability). En base a los resultados obtenidos, se diseñó un medio minimizado (FYPjmin) para ambas cepas que fue luego validado mediante la evaluación del crecimiento y la producción de manitol respecto al medio control.
Resultados:
Solo el MnSO4 y el acetato de sodio (NaAc) presentaron efectos significativos en la relación man/fru para ambas cepas. El NaAc también tuvo efectos significativos en el crecimiento en F. tropaeoli. Por otro lado, el extracto de levadura mostró un efecto significativo sobre el logUFC 0-24 h para ambas cepas mientras fue positivo en la relación man/fru solo para F. durionis. Se diseñó el medio minimizado con las siguientes variables y niveles: extracto de levadura 1%, peptona 0,25%, NaAc 0,2%, MnSO4 0,001% y JMAF al 9% como fuente de carbono. Finalmente, se determinó el crecimiento, producción de manitol y actividad manitol 2-deshidrogenasa (MDH) de los cultivos crecidos en FYPjmin y FYPj (control). Ambos fructobacilos crecieron de manera similar en ambos medios excepto por una mayor fase de latencia para F. durionis en FYPjmin. Respecto a la actividad MDH, no se observaron diferencias significativas (p>0,05) en los cultivos crecidos en ambos medios para F. durionis (3,04±0,25 -3,71±0,18 U/mg) y F. tropaeoli (3,86±0,70 – 4,51±0,13 U/mg).
Conclusiones:
Se diseñó un medio minimizado adecuado para el crecimiento y producción de manitol por F. durionis CRL 2054 y F. tropaeoli CRL 2034