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La selección y cribado de un nuevo medio y condiciones de cultivo para la producción de diosgenina a través de la biocatálisis microbiana de SYt1

Autores: Han, Shiyao; Zhao, Yiyu; Mou, Fangyuan; Yang, Zhen; Li, Ningxiao; Cheng, Mengqi; Xie, Heshaungyi; Qin, Baofu; Tang, Young

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

La selección y cribado de un nuevo medio y condiciones de cultivo para la producción de diosgenina a través de la biocatálisis microbiana de SYt1


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Diosgenina
Fermentación líquida
Fermentación microbiana
Producción industrial
Contaminación ambiental
Fermentación en estado sólido

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Diosgenina (DSG) es una sapogenina de fitoesteroles que se encuentra principalmente en C.H. Wright. Ha mostrado resultados prometedores en el tratamiento de diversas enfermedades como el cáncer, la diabetes, la artritis, el asma y las enfermedades cardiovasculares. La diosgenina también es un químico medicinal importante para la síntesis de varios medicamentos esteroides. La producción de diosgenina mediante hidrólisis ácida genera una gran cantidad de aguas residuales, lo que conduce a una grave contaminación ambiental. Sin embargo, producir diosgenina a través de fermentación microbiana puede reducir eficazmente la contaminación ambiental. Numerosos estudios han demostrado que varios microorganismos pueden producir diosgenina a través de fermentación en estado sólido. Sin embargo, debido a la complejidad, altos costos de mantenimiento, producción desigual de calor y otras características de la fermentación en estado sólido, no se usa comúnmente en la producción industrial de diosgenina. En contraste, la fermentación líquida ofrece ventajas como una operación simple, fácil mantenimiento y fermentación estable, lo que la hace más adecuada para la producción industrial de diosgenina. Sin embargo, pocos estudios se han centrado en producir diosgenina utilizando fermentación líquida. En este estudio, se utilizó el endófito SYt1 para producir diosgenina a través de fermentación líquida, con polvo de tubérculo como sustrato. Se empleó la extracción Soxhlet y la cromatografía en columna de gel de sílice para identificar la diosgenina de los productos de fermentación líquida. Se seleccionaron y optimizaron las condiciones de fermentación adecuadas. Las variables ambientales que afectan significativamente el rendimiento de diosgenina fueron determinadas por el diseño de Plackett-Burman (P-BD) con ocho factores. Los tres factores (peptona, polvo de extracto de levadura y sal inorgánica) con mayor influencia en el rendimiento de diosgenina fueron seleccionados y optimizados utilizando una metodología de superficie de respuesta (RSM). Las condiciones finales de cultivo se determinaron en 35,79 g/L de peptona, 14,56 g/L de polvo de extracto de levadura y 1,44 g/L de sal inorgánica. El rendimiento de diosgenina bajo estas condiciones fue de 132,57 mg/L, lo que fue 1,8 veces mayor que el rendimiento bajo condiciones de pre-optimización. Este método de fermentación líquida efectivo, limpio y prometedor tiene el potencial de reemplazar el método tradicional de hidrólisis ácida para la producción industrial de diosgenina.

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