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UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PLÁTANO PARA LA
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UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PLÁTANO PARA LA
PRODUCCIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS POR
FERMENTACIÓN EN ESTADO SÓLIDO CON EL HONGO Lentinus crinitus
TALLER DE TALLER DE BIOTECNOLOGÍABIOTECNOLOGÍA
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Plátano (Musa paradisiaca)
Fruta tropical de alto consumo especialmente en países de África, Latinoamérica y el Caribe
La práctica agronómica del corte de la planta para que crezca otra, genera grandes cantidades de residuos de plátano
Existe un fuerte interés por darle un manejo adecuado y eficiente a los residuos agroindustriales y aprovecharlos para el desarrollo de bioprocesos en los que se involucran como sustratos para la producción de metabolitos secundarios importantes para la industria farmacéutica y alimentaria
Los residuos de las cosechas de plátano son: hojas, pseudotallos y restos de fruto
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Composición residuos del plátano
HOJAS Y PSEUDOTALLOS
NIVELES DE LIGNINOCELULOSA
RESTOS DE FRUTO
NIVELES DE MICRONUTRIENTES
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Composición de hojas y tallos del plátano
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Composición de la pulpa y la cáscara del plátano
Estas propiedades hacen de los residuos sustratos eficientes para algunos hongos basidiomicetos, especialmente hongos de la podredumbre blanca
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Producción del Hongo Lentinus crinitus sobre los residuos de plátano Musa paradisiaca
SUSTRATO
Enzimas ligninolíticasFermentación
hongos basidiomicetos
Ligninoperoxidasa (LiP)
Manganesoperoxidasa (MnP)
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Fermentación en estado sólido (FES)
Es una técnica aplicada para la transformación y bioconversión de residuos agroindustriales
Ofrece notables ventajas biotecnológicas:
- Alta concentración de metabolitos obtenidos
- Estabilidad de los productos
- Adaptabilidad de los microorganismos al sistema
(especialmente los hongos)
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Proceso de Fermentación en Estado Sólido
Cultivo del Hongo
Preparación del sustrato
Esterilización sustrato Siembra
Extracción del producto
Fermentación
Caja Petri con Agar malta, 7 días, 23ºC +/- 1ºC
Separar residuosTrozos +/- 2cm²Secado 80ºC x 24 hrs.
Al día 11: 1 ml medio líquido Centrifugar 6.000 rpm x 30`Filtrar por membrana de 0,45 µm
Frascos vidrio:50 gr sustrato +28 ml Buffer pH 5
Inoculación frascos:Fragmentos de Agar malta (10,5 x 0,5 cm²) con micelio de hongo
Incubación cultivos:23ºC x 21 días enSistema de agitación con rotación continua
Análisis actividad de las enzimas y Determinación compuestos aromáticos
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Producción de compuestos aromáticos
Compuestos aromáticos
Vainilla
Ácido ferúlico
Eugenol
Metabolitos importantes para la industria alimentaria, farmacéutica y de colorantes
Ácido vainillínico
Degradación Lignina
Metabolización de monómeros fenólicos
Guayacol
Ligninoperoxidasa
Manganesoperoxidasa
Sustrato: alcohol veratrílico
Sustrato: vainillinacetona-butenona
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Combinaciones de sustrato
Tallo - Fruto
Hojas - Fruto
Hojas - Tallo
Hojas - Tallo - Fruto
Tallo
Fruto
Hojas
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Actividad de las enzimas LiP y MnP
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Combinaciones de mayor producción de enzimas
Hojas - Tallo
Hojas - Fruto Hojas - Tallo
Hojas
Enzima LiP Enzima MnP
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Actividad enzimática de combinaciones de residuos de plátano Musa paradisiaca
Hojas - Tallo - Fruto
Tallo - Fruto
Hojas - Tallo
Menor Actividad
Mayor Actividad
Mejor combinación para la producción de enzimas LiP
y MnP
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Aplicaciones de las enzimas LiP y MnP
Tratamiento de aguas residuales Proceso de blanqueamiento durante la elaboración del
papel Degradación de colorantes, entre otras.
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CONCLUSIONES
Lentinus crinitus tiene capacidad para la producción de metabolitos secundarios de interés farmacéutico y alimentario.
Produce enzimas ligninolíticas extracelulares Ligninoperoxidasa –LiP- y Manganesoperoxidasa –MnP- en proceso de fermentación.
La lignina posee una estructura muy compleja, pocos microorganismos, principalmente hongos, poseen las enzimas necesarias para llevar a cabo su degradación.
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CONCLUSIONES
Este sustrato para la producción de estas enzimas resulta muy económico, se aprovechan residuos de poco valor comercial y no requiere la adición de medios enriquecidos para favorecer el desarrollo del microorganismo, haciendo muy viable económicamente la purificación de estas enzimas y su comercialización.
Los compuestos aromáticos son extremadamente importantes en las industrias de alimentos, farmacéuticas, de cosméticos y alimentos para animales. La oferta de aromas naturales en el mundo es muy inferior a la demanda, por lo tanto el costo de los aromas naturales es elevado, lo que hace recurrir al uso de los sintéticos.
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Anexo
Este económico sistema se puede aplicar gracias a que los metales pesados contienen una carga positiva que les hace ser atraídos por las moléculas negativas del polvo de banana después de pasar una semana al sol para secarse.
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