Optimización de las condiciones de cultivo de bacillus licheniformis atcc 14580 para la obtención de a- amilasas mediante la aplicación de diseños experimentales

Abstract

Las a-amilasas son enzimas del tipo hidrolasa utilizadas para distintos procesos industriales como en la elaboración de detergentes, la obtención de jarabes, ya que permite descomponer macromoléculas como el almidón en moléculas sencillas de maltosa y glucosa. Distintos microorganismos producen α-amilasas; sin embargo, Bacillus licheniformis se destaca debido a que esta bacteria gram positiva que produce α-amilasas termoestables característica esencial para algunos procesos industriales, por lo cual el 60% de la producción de esta enzima proviene de esta bacteria. La concentración de α-amilasas se ve afectada por variables físico-químicas presentes en el medio de cultivo, las cuales estimulan o inhiben rutas metabólicas de B. licheniformis, afectando la producción de esta enzima. Se han llevado a cabo distintos procesos de optimización de estas variables, sin embargo, mucha de esta información se encuentra restringida por derechos de autor. Por ello el objetivo del presente trabajo es el levantamiento de información acerca de las condiciones de cultivo de Bacillus licheniformis ATCC 14580 para la obtención de α-amilasas, mediante la aplicación de diseños experimentales. El proceso de optimización se llevó a cabo en dos etapas la primera fue el cultivo inicial de Bacillus licheniformis ATCC 14580. En esta etapa, se logró confirma la morfología de este microrganismo ya que se visualizó colonias redondas de color crema, en las cuales se encuentran células con forma de bastón de color morado. La segunda etapa consistió en la aplicación de los diseños experimentales, Box-Behnken y Plackett-Burman, para optimizar de las variables que afectan a la producción de la α-amilasas. El análisis estadístico del diseño Box-Behnken permitió pre seleccionar la fuente de carbono complementaria y fuente de nitrógeno que estimulen la formación de α-amilasas, biomasa y proteínas totales. Posteriormente, se determinaron las variables significativas del proceso las cuales fueron el almidón, la lactosa y el pH; además con este diseño se determinó que las concentraciones óptimas de las variables cloruro de sodio (1,5 g/L), sulfato de magnesio (0,5 g sobre L), cloruro de calcio (0,1 g sobre L) y extracto de levadura (5 g sobre L).