Extracción biotecnológica de quitina del desecho de camarón para la producción de quitosano como bioestimulante en semillas de melón

Abstract

La quitina es el segundo biopolímero más abundante en la naturaleza después de la celulosa y puede ser ob-tenida por diversas técnicas. Este trabajo propone la extracción de quitina a partir de desechos agroindustriales y la producción de quitosano como bioestimulante de semillas de melón (Cucumis melo L). La quitina fue ais-lada del exoesqueleto de camarón (Litopenaeus schmitti) por el proceso biotecnológico de fermentación ácido láctica (FAL) en biorreactores estacionarios, usando las bacterias endémicas del cefalotórax del camarón y los Lactobacillus sp. de lactosuero. La optimización de los parámetros de FAL se analizó por análisis de varianza con la metodología de superfi cie de respuesta, usando como variable de repuesta el porcentaje de desproteinización. La quitina fue purifi cada y desacetilada (NaOH45 %) para obtener quitosano, el cual se evaluó por FTIR y TGA. Se determinó la solubilidad del quitosano (>98 %), grado de desacetilación (90 %) y peso molecular (157,68 kg.mol-1). Semillas de melón se trataron con una solución de quitosano, en dos concentraciones, 0,75 y 1 % (p/v), Q1 y Q2 respectivamente, evaluando 4 tratamientos en semillas (control T0, desinfección T1, desinfección + escarifi cación T2 y escarifi cación T3) y se comparó el efecto del quitosano con un producto comercial. Los resul-tados de porcentaje de germinación para los tratamientos de Q1 y producto comercial fueron 100,00 y 47,21 %; el índice de germinabilidad fue de 1 día y 2,7 días, respectivamente. Los tratamientos T0 y T3 mostraron mejores resultados con el uso de suelo local como sustrato.

Chitin is the second most abundant biopolymer in nature after cellulose and can be obtained by various techniques. This work proposes the extraction of chitin from agroindustrial wastes and the production of chitosan as a biostimulant of Muskmelon seeds (Cucumis melo L). Chitin was isolated from the shrimp exoskeleton (Litopenaeus schmitti) by the biotechnological process of lactic acid fermentation (FAL) in stationary bioreactors, using the endemic bacteria of the shrimp cephalothorax and Lactobacillus sp. of whey. The optimization of the FAL parameters was analyzed by analysis of variance with the response surface methodology, using the percentage of deproteinization as the response variable. Chitin was purifi ed and deacetylated (NaOH45 %) to obtain chitosan, which was evaluated by FTIR and TGA. The solubility of chitosan (> 98 %), degree of deacetylation (90 %) and molecular weight (157.68 kg / mol) were determined. Muskmelon seeds were treated with a chitosan solution, in two concentrations, 0.75 and 1 % (w/v), Q1 and Q2 respectively, evaluating 4 seed treatments (control T0, disinfection T1, disinfection + scarifi cation T2 and scarifi cation T3) and the effect of chitosan was compared with a commercial product. The germination percentage results for the Q1 and commercial product treatments were 100.00 and 47.21 %, and the germination rate was 1 day and 2.7 days, respectively. The T0 and T3 treatments showed better results using local soil as a substrate