Aplicación de sistemas de dos fases acuosas PEG/fosfato para la producción y recuperación primaria de xilanasa de Trichoderma harzianum Rifai

Abstract

Se evaluó la posibilidad de producir xilanasa de Trichoderma harzianum Rifai y recuperarla utilizando sistemas de dos fases acuosas PEG/fosfato, a fin de identificar condiciones de proceso, en las cuales la enzima y la biomasa se concentrarán en fases opuestas, la influencia de los parámetros del sistema (ej. TLL y peso molecular del polímero) sobre la partición de los solutos (enzima y biomasa) fue evaluada. Se utilizó un medio de cultivo rico en xilanos para la producción de la xilanasa. Se seleccionaron sistemas polietilenglicol PEG/fosfato caracterizados por peso molecular de PEG de 1000, 1450, 3350 y 8000 g/gmol. Se observó que el incremento de TLL (23.0% hasta 55.0% p/p) en sistemas PEG/fosfato aumenta el coeficiente de partición de xilanasa tanto en sistemas "modelo" (caracterizados por la sola presencia de xilanasa purificada) como en sistemas experimentales (elaborados con caldo de fermentación). Se obtuvo también que al aumentar el peso molecular del polímero (PEG) empleado en la elaboración de los sistemas, se incrementó el coeficiente de partición. Por otra parte se observó que en los sistemas construidos con PEG 1000/fosfato y PEG 1450/fosfato la biomasa mostró una tendencia a acumularse en la fase superior, en tanto que en los sistemas construidos con PEG 3350/fosfato y PEG 8000/fosfato la biomasa se concentró en la interfase y en la fase inferior. Basándose en la estrategia propuesta de la evaluación de los parámetros de sistema, los resultados experimentales indican que variando la TLL y el peso molecular del polímero, el sistema PEG/fosfato con una concentración de 15.1 % (p/p) fosfato y 22.0 % PEG 8000 a pH=7.0 presentó un mejor comportamiento de partición de xilanasa, aunado a esto, la biomasa se concentró en la interfase y en la fase inferior, hecho que favorece el éxito del proceso de extracción. El conocimiento de los parámetros que pueden afectar el sistema, tales como la longitud de la TLL, y el peso molecular del polímero, permitieron elaborar estrategias para el desarrollo de un proceso de extracción y purificación de xilanasa con potencial implementación en un sistema integrado de recuperación primaria. Los mejores resultados derivados de esta investigación son potencialmente útiles para su posterior integración en procesos de purificación de xilanasa, permitiendo la reducción en el número de etapas del proceso, lo que se traduciría en un importante desarrollo tecnológico debido a la gran importancia biotecnológica de esta enzima.