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Fermentación en estado sólido de pulpa de café con distintas cepas de Streptomyces. Posibles aplicaciones del residuo fermentado

Orozco, A.L.1, Guevara, O. 1, Pérez Leblic, M.I. 2, Arias, M.E.2 y Rodríguez, J. 2

1Departamento de Biología. UNAN León. Nicaragua. 2Departamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Farmacia. 28871 Alcalá de Henares. Madrid. España. E-mail: juana.rodriguez@uah.es

El café es uno de los principales cultivos de países de América Latina como es el caso de Nicaragua. El 40% del peso húmedo de la cereza de café corresponde a una envuelta dura denominada pulpa de café. Esta cubierta, que se elimina durante el procesado del café, constituye un residuo tóxico para el medio ambiente, debido a su contenido en cafeína, taninos y polifenoles. En los últimos años, se ha incrementado notablemente el interés por la utilización de este residuo para la obtención de productos de alto valor añadido (i.e. etanol), para la alimentación animal y para la producción de enzimas y aromatizantes.

Estudios preliminares realizados en nuestro Laboratorio demostraron la capacidad de los actinomicetos para colonizar la pulpa de café. El objetivo de este trabajo es determinar los posibles usos de este residuo, tras su fermentación en estado sólido con distintas cepas de estreptomycetos.

Los microorganismos utilizados en este estudio han sido Streptomyces UAH 23, S. UAH 47 y S. UAH Nic. Matraces que contenían 3 gramos de pulpa de café y 0,5 gramos de yuca fueron inoculados con 10 mL de un preinóculo de 48 horas crecido en Medio Basal Salino de Crawford. Los matraces de incubaron a 45 ºC (S. UAH Nic) y a 28 ºC (S. UAH 23 y S. UAH 47) durante 10 días. Diariamente se estimó el crecimiento de los microorganismos sobre los sustratos mediante la medida del CO2 desprendido. Tras 10 días de incubación, se determinó la pérdida de peso del sustrato, su contenido en nitrógeno y la digestibilidad proteica. En los extractos enzimáticos obtenidos a partir de los sustratos transformados se valoraron los azúcares reductores, las proteínas y las actividades enzimáticas xilanasa, mananasa, amilasa y lacasa. Las modificaciones producidas por las cepas sobre el sustrato se analizaron por Py-GC-MS. Así mismo se realizaron observaciones al microscopio electrónico de barrido de los residuos fermentados.

Las tres cepas ensayadas produjeron una extensa colonización del residuo, alcanzándose el máximo crecimiento de la cepa UAH Nic el 3er día de incubación (4,73% CO2) y el 4º día de incubación para las cepas UAH 47 y UAH 23 (4,06 y 3,64% CO2, respectivamente). El tratamiento de la pulpa de café con las distintas cepas de Streptomyces produjo un enriquecimiento proteico del sustrato, especialmente cuando se utilizó la cepa UAH Nic (33%). En los extractos enzimáticos obtenidos a partir de los residuos fermentados por las tres cepas se han detectado las actividades enzimáticas xilanasa y amilasa, destacando los elevados niveles de actividad xilanasa producidos por las cepas UAH 23 y UAH Nic (20,6 y 11,41 U/g de pulpa, respectivamente). Por el contrario, sólo la cepa UAH 47 produjo actividad mananasa.

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