Culture of Bacillus subtilis and Saccharomyces cerevisiae from byproducts of the enzymatic extraction of Atlantoraja castelnaui oil

Abstract

The growing trend in global fish consumption has led to the generation of a large amount of waste and byproducts with negative economic and environmental impacts. The production of fish oil from fish processing residues seems to be a sustainable and future opportunity to provide valuable fatty acids for animal and human consumption. In parallel, this alternative valorization of fish waste has increased the demand to explore sustainable extraction methods. Enzymatic hydrolysis is an efficient, rapid and reproducible method for the extraction of oils from fish guts, producing an aqueous phase rich in proteins and soluble compounds. In this work, a highly soluble aqueous phase obtained from the enzymatic extraction of the liver oil of the ray Atlantoraja castelnaui was tested as a source of nutrient for the growth of Bacillus subtilis and Saccharomyces cerevisiae. Culture media were supplemented with the aqueous phase at a final concentration of 10 mg ml-1 total protein. The growth pattern and biomass yield of yeasts cultured in yeast extract peptone-dextrose (YPD) medium did not show statistically significant differences (p: 0.05) with the diluted medium and the aqueous fraction (AF) supplemented medium. Similar results were obtained for B. subtillis and its positive control in Luria Bertani (LB) medium. In both cases, the ability of these inexpensive media to support the growth of microorganisms was demonstrated. Results suggested that the remaining aqueous phase of the discards from A. castelnaui oil production can be used as an alternative substrate for microorganism culture purposes. In this way, a residue destined for disposal could become a product with added value achieving a good result in the context of circular economy.

La creciente tendencia en el consumo mundial de pescado ha llevado a la generación de una gran cantidad de desechos y subproductos con impactos económicos y ambientales negativos. La producción de aceite de pescado a partir de residuos del procesamiento de pescado parece ser una oportunidad sostenible y de futuro para proporcionar ácidos grasos valiosos para el consumo animal y humano. Paralelamente, esta valorización alternativa de los desechos de pescado ha aumentado la demanda de explorar métodos de extracción sostenibles. La hidrólisis enzimática es un método eficiente, rápido y reproducible para la extracción de aceites de las vísceras de pescado, produciendo una fase acuosa rica en proteínas y compuestos solubles. En este trabajo, una fase acuosa altamente soluble obtenida de la extracción enzimática del aceite de hígado de la raya Atlantoraja castelnaui, se probó como fuente de nutrientes para el crecimiento de Bacillus subtilis y Saccharomyces cerevisiae. Los medios de cultivo se suplementaron con la fase acuosa a una concentración final de 10 mg ml-1 de proteína total. El patrón de crecimiento y el rendimiento de biomasa de las levaduras cultivadas en medio extracto de levadura peptona-dextrosa (YPD) no mostraron diferencias estadísticamente significativas (p: 0,05) con el medio diluido y suplementado con fracción acuosa (AF). Resultados similares se obtuvieron para B. subtillis y su control positivo en el medio Luria Bertani (LB). En ambos casos, se demostró la capacidad de estos medios de cultivo económicos para el crecimiento de microorganismos. Los resultados sugirieron que, la fase acuosa restante de los descartes de la producción de aceite de A. castelnaui, puede usarse como sustrato alternativo para fines los mismos fines. De esta manera, un residuo destinado a la eliminación, podría convertirse en un producto con valor agregado, logrando un buen resultado en el contexto de la economía circular.