Estudio de la producción de proteína de Aspergillus sp. V1 empleando vinaza de caña de azúcar como sustrato

Abstract

La vinaza es un efluente ácido con elevada carga orgánica que resulta de la producción de alcohol etílico. Este residuo representa un peligro potencial para el medio ambiente si no se gestiona de manera adecuada. Los hongos filamentosos pueden adaptarse a una amplia variedad de sustratos y crecer en grandes cantidades sobre residuos orgánicos. A su vez, la bioconversión de residuos en biomasa fúngica rica en proteínas es de gran interés, ya que puede usarse como fuente de nutrientes alternativa a los costosos alimentos acuícolas como la harina de pescado y la harina de soja. En un estudio previo, se aisló un hongo filamentoso del noroeste argentino, Aspergillus sp. V1, el cual fue capaz de crecer en vinaza de caña de azúcar. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el contenido de proteína de la biomasa de Aspergillus sp. V1 cultivada en vinaza, con y sin suplemento de nutrientes exógenos. Se determinó la concentración de vinaza para el crecimiento óptimo de Aspergillus sp. V1 realizando diluciones del efluente en agua destilada (10% al 100%, v/v) a un volumen final de 10 mL. Cada dilución se inoculó con 1×106 esporos/mL y se incubó a 30ºC (150 rpm) por 96 h en condiciones de esterilidad, para luego determinar el peso seco de la biomasa a 105°C. Se realizó la producción de biomasa en 200 mL de vinaza estéril a la concentración seleccionada, con y sin suplemento de nitrógeno y fósforo en las siguiente combinaciones: vinaza sin suplemento de nutrientes (B1); vinaza suplementada con 2 g/L de (NH4)2SO4 (B2), o 2 g/L de CO(NH2)2 (B3); vinaza suplementada con 2 g/L de (NH4)2SO4 y 1 g/L de KH2PO4 (B4), o 2 g/L de CO(NH2)2 y 1 g/L de KH2PO4 (B5). Las biomasas producidas se separaron por filtración, se liofilizaron y se pesaron. En cada caso, se determinó el porcentaje de proteínas totales (método de Kjeldahl-Arnold-Gunning utilizando el factor universal de conversión a proteínas 6,25) y la productividad (en términos de mg de proteína por L de cultivo por h). El mayor crecimiento de Aspergillus sp. V1 se observó en vinaza al 100%, con una producción de biomasa de 41.55 g/L por lo que los siguientes ensayos se realizaron con vinaza sin diluir. El peso de las biomasas liofilizadas fue de 0,89; 0,61; 2,84; 1,00 y 2,99 g/L, con porcentajes de proteína del 33%; 49%; 41%; 38% y 36 %, y una productividad de 3,0; 3,1; 12,0; 4,0 y 11,1 mg/L h para B1, B2, B3, B4 y B5, respectivamente. Según la literatura, los alimentos acuícolas deben contener entre 26% al 55% de proteína. En todos los casos el porcentaje de proteína de las biomasas de Aspergillus sp. V1 estuvo dentro del rango deseable. Sin embargo, B3 fue seleccionada como la biomasa más adecuada para futuros ensayos debido a su mayor productividad (12,0 mg/L h). Nuestros hallazgos demuestran que el micelio de Aspergillus sp. V1 cultivado en vinaza podría ser una fuente de proteínas prometedora y de bajo costo para ser utilizada como alimento acuícola.