Optimización y escalado de la producción de enzimas quitinolíticas de "Halobacterium salinarum"

Abstract

Las quitinasas son enzimas producidas por diferentes microorganismos, en particular, por bacterias marinas. A pesar de haber sido ampliamente estudiadas, las últimas investigaciones se centran en enzimas procedentes de los microorganismos extremófilos marinos, ya que pueden presentar propiedades ventajosas y únicas en el campo de la biotecnología. La especie Halobacterium salinarum, es una archaea halófila perteneciente a la familia Halobacteriaceae. En el presente estudio, el gen responsable de la síntesis quitinolítica en este organismo extremófilo, ha sido insertado en Escherichia coli y se ha evaluado la producción de quitinasas a distintas escalas (matraz y biorreactor). Tras los estudios preliminares, se procedió a la optimización de su producción en dos configuraciones de biorreactor: airlift y biorreactor de tanque agitado. Los resultados indican que los valores máximos de actividad (20,99 U/L) se obtienen operando con un biorreactor de tanque agitado a 300 rpm y 0,66 vvm. Adicionalmente, se procedió a la modelización de los cultivos ensayados empleando para ello diversos modelos cinéticos: logístico, Gompertz, Baranyi y Luedeking & Piret. Finalmente, se ha determinado el peso molecular de la quitinasa producida por H. salinarum (66,58 kDa) mediante electroforesis SDS-PAGE, así como su actividad antifúngica en dos especies de hongos: Trametes versicolor y Phanerochaete chrysosporium.