Producción de enzimas lacasas con tecnología frugal basada en la fermentación fúngica en estado sólido de agrorresiduos

Abstract

En los últimos años se ha definido como innovaciones frugales a aquellas que reducen el costo de producción, optimizan la funcionalidad principal y mejoran el nivel de performance (Weyrauch y Herstatt, Journal of Frugal Innovation, 2:1 2017). En el presente trabajo se hizo uso de este concepto para el diseño y la evaluación de un biorreactor de bajo costo que permitiera obtener enzimas ligninolíticas adsorbidas en matrices lignocelulósicas o bien extraídas en fracciones acuosas. Para ello, sustratos a base de agrorresiduos de la industriadel arroz y del girasol fueron pasteurizados, inoculados con micelio de Ganoderma lucidum y colocados asépticamente en bolsas de polietileno de 2 litros con microperforaciones. La evaluación consistió en la toma de muestras de volumen conocido durante diferentes etapas del proceso de incubación. La definición de las etapas del bioproceso se realizó de manera que permita la detección cualitativa a nivel visual, que un bioemprendedor pueda distinguirfácilmente. Las enzimas lacasas se extrajeron en medios acuosos, empleando diferentes métodos y solventes con el fin de conocer su impacto en la performance de extracción, y luego se cuantificó la actividad de las mismas. La máxima actividad se registró en sustratos a base de cáscara de girasol, obteniéndose alrededor de 16000 unidades enzimáticas por kilogramo de biomasa transformada (U/Kg DW) en la fase de colonización completa (5 días de fermentación en estado sólido). En sustratos a base de agrorresiduos del arroz se obtuvieron alrededor de 11000 (U/Kg DW) en la fase de exudados (día 10). Las extracciones más sencillas (agua y macerado) resultaron tan convenientes como otras más costosas y complejas (buffers, detergentes y sonicación). Más allá de las diferencias de los resultados, ya sea por el sustrato de origen o por el procedimiento de extracción, en ambos casos se concluye que el bioproceso sería útil para colaborar con la rentabilidad de un invernadero estándar de producción, al no requerir mayor inversión a la ya realizada por un productor con el sistema en funcionamiento, y pudiendo hacer uso de la maquinaria cuando el invernadero curse una saturación del espacio destinado a producción de basidiomas.