Estableciendo condiciones experimentales para producir enzimas degradadoras de lignina en salvado de trigo por CM13 utilizando fermentación en estado sólido
Autores: Baker, Paul W.; Charlton, Adam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estableciendo condiciones experimentales para producir enzimas degradadoras de lignina en salvado de trigo por CM13 utilizando fermentación en estado sólido
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Gestión y eliminación de residuos
Palabras clave
Salvado de trigo
Fermentación en estado sólido
Enzimas degradadoras de lignina
Condiciones de humedad
Microcosmos
Actividades enzimáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La valorización del salvado de trigo se puede lograr mediante fermentación en estado sólido (SSF), a través de la aplicación de este material como sustrato de crecimiento para un aislado fúngico de pudrición blanca natural, CM13, para producir enzimas degradadoras de lignina. Uno de los principales desafíos en la optimización y escalado de los procesos de SSF es el ajuste y mantenimiento preciso de las condiciones de humedad. Este factor se evaluó en la ampliación de microcosmos y se evaluó durante 28 días, bajo dos contenidos de humedad ligeramente diferentes, reflejando diferencias menores en las condiciones experimentales durante la configuración y operación del proceso de SSF. Además, los microcosmos se procesaron de manera diferente en comparación con el ensayo inicial utilizando la homogeneización de microcosmos enteros para crear una mezcla homogénea antes de la toma de muestras. Esto pareció resultar en menos variación entre las muestras recolectadas de los microcosmos. La variación de los parámetros medidos como un porcentaje de los valores reales medidos osciló entre el 1.33% y el 144% en los microcosmos no mezclados y del 0.77% al 36.0% en los microcosmos premezclados. La descomposición en los microcosmos más saturados progresó más rápidamente a medida que disminuyó el contenido de hemicelulosa y alcanzó un estado estable después de 14 días, mientras que el contenido de hemicelulosa continuó disminuyendo hasta 21 días en los microcosmos menos saturados. Las actividades de las enzimas degradadoras de lignina no fueron significativamente diferentes entre ambos conjuntos de experimentos, excepto por la lacasa en el día 7. Las actividades de lacasa y peroxidasa de manganeso fueron más altas en el día 21 y fueron similares en ambos conjuntos de experimentos. Las actividades enzimáticas en el día 21 en los microcosmos con un contenido de humedad del 42.9% y del 54.6% para las actividades de lacasa fueron 750 +/- 30.5 y 820 +/- 30.8 unidades, y para la peroxidasa de manganeso, las actividades fueron 23.3 +/- 6.45 y 21.4 +/- 21.4 unidades, respectivamente. Estos resultados revelaron diferentes tasas de descomposición durante la etapa temprana de la fermentación en estado sólido en función del contenido de humedad inicial, mientras que las actividades enzimáticas finales y el contenido de fibra durante la etapa posterior fueron similares en microcosmos con diferentes contenidos de humedad al inicio.
Descripción
La valorización del salvado de trigo se puede lograr mediante fermentación en estado sólido (SSF), a través de la aplicación de este material como sustrato de crecimiento para un aislado fúngico de pudrición blanca natural, CM13, para producir enzimas degradadoras de lignina. Uno de los principales desafíos en la optimización y escalado de los procesos de SSF es el ajuste y mantenimiento preciso de las condiciones de humedad. Este factor se evaluó en la ampliación de microcosmos y se evaluó durante 28 días, bajo dos contenidos de humedad ligeramente diferentes, reflejando diferencias menores en las condiciones experimentales durante la configuración y operación del proceso de SSF. Además, los microcosmos se procesaron de manera diferente en comparación con el ensayo inicial utilizando la homogeneización de microcosmos enteros para crear una mezcla homogénea antes de la toma de muestras. Esto pareció resultar en menos variación entre las muestras recolectadas de los microcosmos. La variación de los parámetros medidos como un porcentaje de los valores reales medidos osciló entre el 1.33% y el 144% en los microcosmos no mezclados y del 0.77% al 36.0% en los microcosmos premezclados. La descomposición en los microcosmos más saturados progresó más rápidamente a medida que disminuyó el contenido de hemicelulosa y alcanzó un estado estable después de 14 días, mientras que el contenido de hemicelulosa continuó disminuyendo hasta 21 días en los microcosmos menos saturados. Las actividades de las enzimas degradadoras de lignina no fueron significativamente diferentes entre ambos conjuntos de experimentos, excepto por la lacasa en el día 7. Las actividades de lacasa y peroxidasa de manganeso fueron más altas en el día 21 y fueron similares en ambos conjuntos de experimentos. Las actividades enzimáticas en el día 21 en los microcosmos con un contenido de humedad del 42.9% y del 54.6% para las actividades de lacasa fueron 750 +/- 30.5 y 820 +/- 30.8 unidades, y para la peroxidasa de manganeso, las actividades fueron 23.3 +/- 6.45 y 21.4 +/- 21.4 unidades, respectivamente. Estos resultados revelaron diferentes tasas de descomposición durante la etapa temprana de la fermentación en estado sólido en función del contenido de humedad inicial, mientras que las actividades enzimáticas finales y el contenido de fibra durante la etapa posterior fueron similares en microcosmos con diferentes contenidos de humedad al inicio.