Influencia del pH inicial de cultivo sobre la producción fúngica de L-dopa con un aislamiento nativo de las Yungas

Abstract

En este trabajo se estudió la influencia de diferentes pHs iniciales sobre la producción de L-Dopa (L-3,4 dihidroxifenilalanina), producto de la biotransformación de L-tirosina por acción de la enzima tirosinasa (TYR),utilizando un hongo aislado de las Yungas Tucumanas y seleccionado previamente para este fin. A partir de la cepa LY 38.7 (ascomiceto productor de tirosinasas) activada en medio Czapek-Dox (7 d, a 25°C), se tomaron tacos de agar (~ 5 mm) cubiertos de micelio, para inocular 50 mL de medio ECB a diferentes pH iniciales (1; 2; 3; 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9 y 10). Se homogeneizó con ayuda de un homogeneizador tipo handblender. El cultivo se realizó en Erlenmeyers de 250 mL, y se incubó en shaker orbital a 200 rpm y 25°C durante 5 d. Se tomaron muestras cada 24h y se centrifugaron durante 10 min a 7500 g. Se determinó actividad tirosinasa y producción de L-Dopa en el sobrenadante de cada una de las muestras, así como también se midió el pH y se determinó la biomasa por peso seco. No se registró actividad tirosinasa mono ni difenolasa, a pHs muy ácidos (pH=1, pH=2). En los cultivos con pH inicial muy ácido, el pH se mantuvo constante lo largo del tiempo; lo mismo ocurrió con el cultivo a pH inicial de 7. En tanto, los cultivos a pH inicial 3; 4; 5; 5,5; 6; 8; 9 y 10, tendieron a pH neutro a lo largo del cultivo. En los cultivos a pHs iniciales muy ácidos no se registró crecimiento. Mientras tanto, los cultivos en el resto de las condiciones ensayadas, mostraron buena adaptación y crecimiento, con producción de L-Dopa en el estado estacionario de crecimiento. Valores iniciales de pH muy bajos no favorecieron la síntesis de L-Dopa, así también mostraron interferencia en la determinación de L-Dopa. Por otra parte, a pH inicial 3; 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10 se registró producción de L-Dopa, siendo los cultivos más promisorios aquellos iniciados a pH 5; 5,5; 6; 7 y 8. Analizando la producción de L-Dopa y la productividad volumétrica a las 48, 72 y 96h de cultivo, se pudo concluir que a pH inicial 5,5 fue posible alcanzar la mayor producción de L-Dopa (246,93 ± 7,15 mg/L) al cabo de 96h de cultivo, mientras que las mayores productividades fueron registradas a pH inicial 5,5 (96h), 6 (72h) y 7 (72h). Los resultados de este trabajo permitieron identificar el rango óptimo de pH para la producción de L-Dopa con la cepa seleccionada, siendo este un parámetro clave para la producción del metabolito a mayor escala y bajo condiciones estandarizadas.