Bioprospección de bacterias ácido lácticas productoras de biofloculante aisladas de jugo de caña residual
DOI:
https://doi.org/10.18050/revucv-scientia.v12i2.912Palabras clave:
Bioprospección, Biofloculante, Leuconostoc mesenteroidesResumen
El objetivo fue aislar bacterias ácidas lácticas (BAL), productoras de biofloculante, a partir del jugo de caña residual. Por ello, las muestras de jugo de caña se obtuvieron a partir de 15 muestras de tallo de caña residual muestreadas al azar. Luego se procedio al asilamiento de las BAL mediante técnicas de microbiología convencional, para lo cual se empleó el medio de cultivo Agar Mayeux, Sandine y Elliker (MSE) a pH 7.2 y un tiempo de incubación de 30°C por 48 horas. Posterioremente, se realizó los cultivos puros a partir de las colonias características de Leuconostoc mesenteroides (colonias gomosas, viscosas, traslucidas y cremosas) para su identificación bioquímica de acuerdo al Manual de determinacion bacteriológica de Bergey’s. Para la identificación y selección de L. mesenteroides subsp. mesenteroides se realizó de acuerdo al método estadístico coeficiente Kappa, con la finalidad de utilizarla en la producción de dextrano (bioflcoulante) en un biorreactor aireado-agitado (Marca Aplikon). La pureza del dextrano se realizó mediante la técnica FT-IR el cual se comparó con el espectro de dextrano puro producido por la cepa NRRL P-640. Se logró aislar 4 cepas de Leuconostoc mesenteroides, LM (01-04), de las cuales la cepa LM03 se identificó como L. meenteroides subsp. mesenteroides. Los valores de dextrano producidos por LM03 fueron de 26.87 g/L a las 80 horas (concentración máxima) y 2.61 g/L a las 4 horas (concentración minima). El dextrano producido por LM03 es puro de acuerdo al análisis FT-IR. En conclusión, se logró aislar a la BAL L. mesenteroides subsp. mesenteroides (cepa LM03), la cual tuvo la capacidad de producir dextrano, el cual puede ser utilizado como biofloculante con distintos usos biotecnológicos e industriales.
Citas
Barker, P. E. (1990). The productions of the enzyme dextransucrase using nonaerate fermentation techniques. Biotechnol Bioeng, 37, 703-707. DOI: 10.1002/bit.260370803.
Behravan, J., Sedigheh, B. & Zohreh, S. (2003). Optimization production by Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512 using cheap and local sources of carbohydrate and nitrogen. Biotecnhol Appl. Bio-chem, 38, 267-269.
Besrour-Aouam, N., Mohedano, M. L., Fhoula, I., Zarour, K., Najjari, A., Aznar, R., Prieto, A., Ouzari, H. I., & López, P. (2019). Different Modes of Regulation of the Expression of Dextransucrase in Leuconostoc lactis AV1n and Lactobacillus sakei MN1. Frontiers in microbiology, 10, 959. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00959
Caro, J. V. (2013). Efecto de la concentración de inóculo y tiempo de fermentación en la producción de dextranos por Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides aislados de jugo de caña de azúcar. Revista Científica Pakamuros, 1(1), 11.
Capek, P., Hlavoňová, E., Matulová, M., Mislovicova, D., Růžička, J., Koutný, M. y Keprdová, L. (2011). Isolation and characterization of an extracellular glucan produced by Leuconostoc garlicum PR. Carbohydrate polymers, 83(1), 88-93. DOI: 10.1016/j.carbpol.2010.07.024.
Cosa, S. (2010). Assessment of bioflocculant production by some marine bacteria isolated from the bottom sediment of algoa bay, Department of Biochemistry and Microbiology, Faculty of science and agriculture, University of Fort Hare, Alice, South Africa.
Cuesta, F. (2016). Actividad biofloculante de Pseudomonas luteola, Bacillus coagulans y Bacillus amyloliquefaciens en suspensiones de Caolín (Tesis de maestría). Universidad Católica de Manizales, Colombia.
Du, R., Zhou, Z., & Han, Y. (2020). Functional Identification of the Dextransucrase Gene of Leuconostoc mesenteroides DRP105. International journal of molecular sciences, 21(18), 6596. https://doi.org/10.3390/ijms21186596
Elinalva, P. et. al. (2012). Production, extraction and characterization of exopolysaccharides produced by the native Leuconostoc mesenteroides R2 strain. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 84(2), 495-507. http://dx.doi.org/10.1590/S0001-37652012000200018
Feng, D. L. y Xu, S. H. (2008). Characterization of bioflocculant MBF3-3 produced by an isolated Bacillus sp. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24(9), 1627-1632. DOI: 10.1007/s11274-008-9654-1.
Freitas, F., Alves, V. D., y Reis, M. A. (2011). Advances in bacterial exopolysaccharides: from production to biotechnological applications. Trends in biotechnology, 29(8), 388-398.
DOI: 10.1016/j.tibtech.2011.03.008.
Friedman, B. et al. (1969). Structure of exocellular polymers and their relationship to bacteria flocculation. J. Water Pollut. Control Fed., 98, 1328-1334.
Fuentes, A., Carreño, C. & Llanos, C. (2013). Rendimiento de exopolisacáridos emulgentes producidos por bacterias halófilas nativas en tres concentraciones de melaza de Saccharum officinarum L. “caña de azúcar”. Scientia Agropecuaria, 4, 111 – 120.
García B. (2007). Metodología de extracción in situ de coagulantes naturales para la clarificación de agua superficial. Aplicación en países en vías de desarrollo (Tesis de maestría). Universidad Politécnica de Valencia, España.
Holt, J. G., Krieg, N. R., Sneath, P. H., Staley, J. T., & Williams, S. T. (1994). Bergey’s manual of determinative bacteriology. 9th. Baltimor: William & Wilkins.
Lopretti, M. (2002). Producción simultánea de dextrano y fructosa a partir de desechos agroindustriales en Iberoamérica. Aspectos científicos, técnicos y económicos. Cyted, Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo: Buenos Aires.
Madigan, M. T., Martinko, J. M., y Parker, J. (1997). Brock biology of microorganisms (Vol. 11). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
Mora, Z. (1995). Estudio de las microfloras contaminantes durante la etapa de molienda de caña en relación con el proceso de elaboración de azúcar (Tesis de pregrado). Universidad del Valle, Colombia.
Mulet, R. C., Ledesma, J. A. y Vanegas, J. A. (2010). Aislamiento y control microbiológico de Leuconostoc mesenteroides, en un ingenio para optimizar el rendimiento de azúcar y etanol. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 8(2), 31-40.
Orozco, C. (1999). Análisis de algunas características físicas y químicas de un biopolímero producido por Klebsiella pneumoniae en un proceso de fermentación simple (Tesis de maestría). Universidad Autónoma de Nuevo León, México.
Okaiyeto, K., Nwodo, U., Okoli, S., Mabinya, L. & Okoh, A. (2016). Implications for public health demands alternatives to inorganic and synthetic flocculants: bioflocculants as important candidates. MicrobiologyOpen, 5(2), 177–211. doi:10.1002/mbo3.334
Pan Y., Shi B. y Zhang Y. (2009). Research on Flocculation Property of Bioflocculant PG. a21 Ca. Modern applied Science, 3(6), 106-112. DOI: 10.5539/mas.v3n6p106
Pinchi, M. (2017). Influencia del tiempo de fermentación en la producción de dextranos por Leuconostoc mesenteroides en biorreactores tanque aireado y agita. (Tesis de pregrado). Universidad Nacional de Trujillo, Perú.
Rodríguez, O. y Hanssen, H. (2007). Obtención de dextrano y fructosa, utilizando residuos agroindustriales con la cepa Leuconostoc mesenteroides NRRL B512-F. Revista EIA, (7): 159-172.
Romero, M. (2014). Efecto de la temperatura y la concentración de carbohidratos sobre la producción de exopolisacáridos por Leuconostoc spp. (Tesis de acreditación). Universidad Veracruzana, México.
Salehizadeh, H y Yana, N. (2014). Recent advances in extracellular biopolymer flocculants. Biotechnology Advances, 32(8), 1506-1522. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2014.10.004.
Sarwat, F., Ul Qader, S. A., Aman, A., & Ahmed, N. (2008). Production & characterization of a unique dextran from an indigenous Leuconostoc mesenteroides CMG713. International journal of biological sciences, 4(6), 379–386 https://doi.org/10.7150/ijbs.4.379.
Suryani, L., Artika, I. & Susanti, H. (2011). Characterization of bioflocculant producing-bacteria isolated from tapioca waste water, HAYATI. Journal of Biosciences, 18 (4), 193-196, DOI: 10.4308/hjb.18.4.193
Shukla, R., Shukla, S., Bivolarski, V., Iliev, I., Ivanova, I. y Goyal1, A. (2011). Structural Characterization of Insoluble Dextran Produced by Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1149 in the Presence of Maltose. Food Technol. Biotechnol, 49(3), 291–296. DOI: 10.13140/2.1.2567.7442.
Takeda, M., Koizumi, J., Matsuoka, H. y Hikuma, M. (1992). Factors affecting the activity of a Protein Bioflocculant produced by Nocardia amarae. Journal of fermentation and bioengineering, 74 (6), 408-409. https://doi.org/10.1016/0922-338X(92)90043-T.
Vatansever A. (2005). Bioflocculation of activated sludge in relation to Calcium ion concentration. Department of environmental engineering, Middle East Technical University.
Vidal, M. (2014). Produção e caracterização de um polissacarídeo bacteriano com vistas a seu potencial biotecnológico [Tesis de Maestría]. Universidad Federal de Penambuco, Recife, Brasil.
Zhao, H., Liu, H. y Zhoa, J. (2013). Characterization of abioflocculantMBF-5 by Klebsiella pneumoniae and its application in Acanthamoeba cysts removal. Bioresource Technology, 137, 226–232. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.03.079.
Wang, L., Ma, F., Qu, Y., Sun, D., Li, A., Guo, J. y Yu, B. (2011). Characterization of a compound bioflocculant produced by mixed culture of Rhizobium radiobacter F2 and Bacillus sphaeicus F6. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 27(11), 2559-2565. DOI: 10.1007/s11274-011-0726-2.
Wu, J. Y. y Ye, H. F. (2007). Characterization and flocculating properties of an extracellular biopolymer produced from a Bacillus subtilis DYU1 isolate. Process Biochemistry, 42(7), 1114-1123. DOI: 10.1016/j.procbio.2007.05.006.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 UCV-Scientia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
- Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
- Adaptar — remezclar, transformar y crear a partir del material
- El licenciador no puede revocar estas libertades mientras cumpla con los términos de la licencia.
Bajo las condiciones siguientes:
-
Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios<. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
- No hay restricciones adicionales — No puede aplicar términos legales ni medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otras a hacer cualquier uso permitido por la licencia.
