Producción de enzimas pectinolíticas por fermentación: Eficacia del método de producción y downstream

Abstract

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el método de producción enzimática y downstream a partir de Bacillus sp. CH15 pectinolítico, para la obtención de una preparación enzimática con potencial aplicación en la industria vitivinícola. Los métodos de producción incluyeron: i) cultivos estáticos, utilizando frascos de 1 L de capacidad incubados en condiciones controladas, y ii) biorreactor semiautomático de laboratorio. Los mejores resultados fueron obtenidos para el cultivo desarrollado en el biorreactor, alcanzándose una biomasa significativamente mayor y una rápida producción de enzimas pectinolíticas. La concentración enzimática se llevó a cabo con un evaporador rotativo a presión reducida, y como parte del proceso de downstream se utilizó la ultrafiltración, a través de un filtro tangencial con membranas de cut-off de 10 KDa. En este sentido, la ultrafiltración no permitió alcanzar una adecuada purificación de las enzimas de interés, debido a que se observaron grandes pérdidas de la actividad enzimática durante el proceso. Sin embargo, mediante la concentración se obtuvo un producto con un 40% más de actividad enzimática respecto a la inicial, el cual resultaría apropiado para su potencial aplicación en la maceración y clarificación de mostos y vinos.

The aim of this work was to evaluate enzymatic production and downstream methods from Bacillus sp. CH15 pectinolytic, for the enzyme preparation with potential application in winemaking. The production methods included: i) static cultures, using flasks of 1 L capacity incubated under controlled conditions; ii) semi-automatic laboratory bioreactor. The best results were obtained for the bioreactor culture, reaching a significantly higher biomass and rapid production of pectinolytic enzymes. Enzymatic concentration was carried out with a rotary evaporator under reduced pressure, and ultrafiltration was used as part of the downstream process, through a tangential filter with 10 KDa cut-off membranes. In this sense, ultrafiltration did not achieve suitable purification of the enzymes of interest, because large losses of enzymatic activity were observed during the process. Nevertheless, a product with 40% more enzymatic activity than the initial one was obtained by concentration, which would be appropriate for its potential application in the maceration and clarification of musts and wines.