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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[Producción de enzima fitasa de Aspergillus ficuum con residuos agroindustriales en fermentación sumergida y sobre sustrato sólido]]></article-title>
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<abstract abstract-type="short" xml:lang="en"><p><![CDATA[Phytase production by submerged fermentation (SmF) and solid state fermentation (SSF) using Aspergillus ficuum DSM 932 in agro-waste-based culture media is described here. Phytase enzyme activity was used for the indirect measurement of enzyme production. Fermentation was carried out in SmF, pH 5.3 at 25 °C with two fermenters having different volumes; the largest one had different levels of aeration and agitation. Petri dishes were used for SSF at 25 °C. A cereal-based medium obtained the best net activity (0.25 FTU mL-1) for SmF on the sixth day at 300 rpm at 0.5 vvm. Canola cake was the best substrate for SSF, having maximum net phytase activity on the third day: 6.79 FTU mL-1 extract, equivalent to 33.96 FTU g-1 solid substrate or 56.43 FTU g-1 dry substrate. A phytase extract was concentrated from an SmF-based medium in cereals by applying membrane technologies. A phytase extract produced in SSF with canola cakes was purified 6.33 times using three consecutive diafiltrations of the 100 kDa retentate. A. ficuum DSM 932 phytase was = 100 kDa in size.]]></p></abstract>
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</front><body><![CDATA[  <font face="verdana" size="2">     <p align=right><font face="verdana" size="2"><b>ART&Iacute;CULO DE INVESTIGACI&Oacute;N</b></font></p>     <p><font size="4"><b>Producci&oacute;n de enzima fitasa de <i>Aspergillus ficuum</i> con residuos agroindustriales en fermentaci&oacute;n sumergida y sobre sustrato s&oacute;lido</b></font></p>     <p><b><font size="3">Phytase production by <i>Aspergillus ficuum</i> in submerged and solid state fermentation using agroindustrial waste as support</font></b></p>     <p><i>  Marcia Costa <sup>1</sup> , Gerhard Lerchundi <sup>1</sup> , Francisco Villarroel <sup>1</sup> , Marcelo Torres<sup>1</sup> ,  Renate Sch&ouml;bitz<sup>1</sup>   </i></p>     <p><sup>1</sup>Instituto de Ciencia y Tecnolog&iacute;a de los Alimentos, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Austral de Chile, Casilla 567, Valdivia, Chile. <a href="mailto:mcosta@uach.cl">mcosta@uach.cl</a> , <a href="mailto:mecostalobo@gmail.com"> mecostalobo@gmail.com</a> </p>     <p>Recibido: febrero 25 de 2009 Aprobado: junio 30 de 2009</p> <hr>      <p><b>Resumen</b></p>       <p>Se describe la producci&oacute;n de fitasa mediante cultivos del tipo sumergido (SmF) y sobre sustrato s&oacute;lido (SSF) con <i>Aspergillus ficuum</i> DSM 932 en medios de cultivos basados en residuos de la agroindustria. La actividad enzim&aacute;tica fit&aacute;sica se us&oacute; como medida indirecta de la producci&oacute;n de la enzima. En SmF, pH 5,3 y 25 &deg;C, se trabaj&oacute; en fermentadores de diferentes vol&uacute;menes y con el mayor se oper&oacute; con diferentes niveles de aireaci&oacute;n y agitaci&oacute;n. En SSF a 25 &deg;C se usaron placas de Petri. En SmF con un medio basado en cereales se present&oacute; la mejor actividad neta (0,25 FTU/mL) al sexto d&iacute;a para 300 rpm y 0,5 vvm. En SSF, la torta de canola result&oacute; ser el mejor sustrato con una actividad fit&aacute;sica neta m&aacute;xima al tercer d&iacute;a de 6,79 FTU/mL de extracto, equivalente a 33,96 FTU/g de sustrato s&oacute;lido o 56,43 FTU/g de sustrato seco. Aplicando tecnolog&iacute;as de membrana se concentr&oacute; un extracto de fitasa a partir de una SmF en medio basado en cereales y tambi&eacute;n fue posible purificar 6,33 veces un extracto de fitasa producido en SSF con torta de canola, diafiltrando tres veces consecutivas el retenido de 100 kDa. La enzima fitasa de la cepa <i>A. ficuum</i> DSM 932 mostr&oacute; tener un tama&ntilde;o = 100 kDa.</p>       <p><b>Palabras clave</b>: fitasa, enzimas en piensos, <i>Aspergillus ficuum</i>, torta de canola, fermentaci&oacute;n en sustrato s&oacute;lido.</p>       ]]></body>
<body><![CDATA[<p><b>Abstract</b></p>       <p>Phytase production by submerged fermentation (SmF) and solid state fermentation (SSF) using Aspergillus ficuum DSM 932 in agro-waste-based culture media is described here. Phytase enzyme activity was used for the indirect measurement of enzyme production. Fermentation was carried out in SmF, pH 5.3 at 25 &deg;C with two fermenters having different volumes; the largest one had different levels of aeration and agitation. Petri dishes were used for SSF at 25 &deg;C. A cereal-based medium obtained the best net activity (0.25 FTU mL<sup>-1</sup>) for SmF on the sixth day at 300 rpm at 0.5 vvm. Canola cake was the best substrate for SSF, having maximum net phytase activity on the third day: 6.79 FTU mL<sup>-1</sup> extract, equivalent to 33.96 FTU g-1 solid substrate or 56.43 FTU g-1 dry substrate. A phytase extract was concentrated from an SmF-based medium in cereals by applying membrane technologies. A phytase extract produced in SSF with canola cakes was purified 6.33 times using three consecutive diafiltrations of the 100 kDa retentate. <i>A. ficuum</i> DSM 932 phytase was = 100 kDa in size.</p>       <p><b>Keywords</b>: phytase; feed enzyme, <i>Aspergillus ficuum</i>, canola cake, solid substrate fermentation.</p>  <hr>     <p><b>Introducci&oacute;n</b></p>       <p>Un importante factor en la industria de alimentos para animales lo constituyen las fuentes proteicas vegetales que contienen &aacute;cido f&iacute;tico (AF) y sus sales, por ser la principal forma de almacenamiento de f&oacute;sforo (P) en cereales y leguminosas. En los animales &quot;monog&aacute;stricos&quot; la presencia de enzimas fitasas degradantes de las formas en que se presenta el &aacute;cido f&iacute;tico es nula o m&iacute;nima en sus tractos gastrointestinales, lo que provoca que la baja biodisponibilidad del P presente en ingredientes de origen vegetal, sea un problema a nivel de este tipo de alimentaci&oacute;n (Cromwell y Coffey, 1991; Tomshy et &aacute;l., 2000).</p>       <p>El &aacute;cido f&iacute;tico presente en los piensos elaborados con prote&iacute;nas vegetales se presenta como un factor antinutricional para los animales monog&aacute;stricos, al formar complejos con prote&iacute;nas y una variedad de iones met&aacute;licos, causando una disminuci&oacute;n en la disponibilidad de estos nutrientes (Reddy et &aacute;l., 1982; Wodzinski y Ullah, 1996). Debido a estos problemas, hay mucho inter&eacute;s en la degradaci&oacute;n enzim&aacute;tica de las formas en que se presenta el &aacute;cido f&iacute;tico en los alimentos de origen vegetal (Wyss et &aacute;l., 1999). Por ello, el uso y la aplicaci&oacute;n de la enzima fitasa se ha generalizado en la industria elaboradora de alimentos de aves y cerdos, como una estrategia para mejorar la biodisponibilidad de fosfato. A nivel comercial, se buscan alternativas econ&oacute;micas de producci&oacute;n de estas fitasas.</p>       <p>Las fitasas son enzimas que pertenecen a la subfamilia de las fosfatasas &aacute;cidas de alto peso molecular (Ullah y Gibson, 1987). La mayor&iacute;a de las fitasas conocidas pertenecen a las 3-fitasas (EC 3.1.3.8) o 6-fitasas (EC 3.1.3.26) (Lassen et &aacute;l., 2001).</p>       <p>En relaci&oacute;n con las fitasas bacterianas, se ha detectado que se producen por una gran variedad de estos microorganismos: <i>Aerobacter aerogenes, Bacillus subtilis, Klebsiella aerogenes, Pseudomonas sp</i>. (Wodzinski y Ullah, 1996), Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli. (Nagasihima et &aacute;l., 1999). Los inconvenientes de las fitasas bacterianas son su bajo rendimiento productivo y su pH neutro-alcalino que hacen pr&aacute;cticamente in&uacute;til su empleo como aditivos para piensos (Wodzinski y Ullah, 1996). Las fitasas de la flora microbiana del intestino grueso, aunque tienen actividad hidrol&iacute;tica sobre los fitatos, no ejercen ning&uacute;n efecto beneficioso para el animal porque el f&oacute;sforo liberado no se absorbe y es totalmente excretado (Brenes et &aacute;l., 2002).</p>       <p>Dentro de las fitasas producidas por hongos se destacan las de levaduras como <i>Schwanniomyces Castelli, Saccharomyces cerevisiae</i> (Nagasihima et &aacute;l., 1999) y las producidas por hongos como <i>Aspergillus ficuum</i>, <i>Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Aspergillus fumigatus, Emericella nidulans, Myceliophthora thermophila y Talaromyces thermophilus</i> (Wyss et &aacute;l., 1999). <i>Aspergillus ficuum</i> produce la fitasa extracelular m&aacute;s activa (Wodzinski y Ullah, 1996) y por ello es el organismo m&aacute;s utilizado en la producci&oacute;n industrial de fitasas comerciales (Brenes et &aacute;l., 2002). Estos hongos producen enzimas extracelulares del tipo 3-fitasa con capacidad hidrol&iacute;tica del AF sobre el grupo ortofosfato situado en posici&oacute;n 3 de la mol&eacute;cula, dando lugar a D-mioinositol 1,2,4,5,6-pentaquisfosfato y una mol&eacute;cula de ortofosfato (Brenes et &aacute;l., 2002). Estas fitasas no hidrolizan completamente el AF, pues son incapaces de degradar el &eacute;ster monofosf&oacute;rico del inositol monofosfato (Wodzinski y Ullah, 1996).</p>       <p>La producci&oacute;n comercial de la enzima fitasa f&uacute;ngica del g&eacute;nero <i>Aspergillus</i> ha sido lograda tradicionalmente con diversos sustratos y medios a trav&eacute;s de cultivos del tipo sumergido (SmF) y m&aacute;s recientemente en modalidad de fermentaci&oacute;n sobre sustrato s&oacute;lido (SSF) (Bogar et &aacute;l., 2003; Ramachandran et &aacute;l., 2005; Chantasartrasamee et &aacute;l., 2005; Roopesh et &aacute;l., 2006).</p>       ]]></body>
<body><![CDATA[<p>La fermentaci&oacute;n sobre sustrato s&oacute;lido (SSF), si bien presenta varias ventajas sobre la SmF, debido a la complejidad que reviste su naturaleza heterog&eacute;nea, muestra desventajas asociadas al modelamiento para el escalamiento y el control de las operaciones y variables del proceso (P&eacute;rez-Guerra et &aacute;l., 2003).</p>       <p>En el presente documento se describe la producci&oacute;n de fitasa en SSF y SmF a partir de medios de cultivos basados en desechos y otros subproductos de la agroindustria, adem&aacute;s de la breve descripci&oacute;n de la concentraci&oacute;n y purificaci&oacute;n parcial de dos extractos enzim&aacute;ticos producidos en estos medios.</p>       <p><b>Materiales y m&eacute;todos</b></p>       <p><i>Sustratos y medios de cultivo</i></p>       <p>Los sustratos usados en esta investigaci&oacute;n fueron seleccionados por su m&iacute;nimo o nulo valor comercial al tratarse de subproductos, productos de descarte, residuos o desechos de la agroindustria, a saber: harina gruesa de ma&iacute;z, afrechillo de trigo, torta de canola y pomaza de cranberries. La idea central fue probar su efectividad en la producci&oacute;n de enzimas con miras a agregarles valor.</p>       <p>Todas las fermentaciones se realizaron con los medios detallados en la <a href="#t1">tabla 1</a> luego de ser esterilizados en autoclave a 121 &deg;C durante 15 min.</p>      <p align="center"><a name="t1"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08t1.JPG"></a></p>     <p><b><i>Cepa y preparaci&oacute;n de in&oacute;culo</i></b></p>       <p>El microorganismo usado para la producci&oacute;n de fi tasa en todas las fermentaciones realizadas fue la cepa <i>Aspergillus ficuum</i> DSM 932 (<i>A.niger</i> NRRL 3135).</p>       <p>El in&oacute;culo primario se obtuvo a partir de una suspensi&oacute;n de las esporas extra&iacute;das desde una placa de cultivo del hongo (<a href="#f1">figura 1-A</a>) de &asymp;20 d&iacute;as a 25 &deg;C de Agar Papa Dextrosa (Merck), lo que result&oacute; en una concentraci&oacute;n de 3,5 x 10<sup>5</sup> esporas/mL.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><a name="f1"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08f1.JPG"></a></p>       <p>Los ensayos en SmF fueron inoculados al 10% luego de una primera propagaci&oacute;n realizada en un medio l&iacute;quido denominado caldo de activaci&oacute;n (Bacto-Dextrosa 20 g/L, Difco y Extracto de Levaduras 4 g/L, Difco) al 1% desde el in&oacute;culo primario.</p>       <p>En los ensayos en SSF con sustrato base cereal se usaron placas de 110 mm de di&aacute;metro inoculadas con 10 mL de una suspensi&oacute;n de micelio de morfolog&iacute;a pellet de &asymp;1 mm de di&aacute;metro (pellet<sub>1</sub>) proveniente de esporas germinadas en caldo de activaci&oacute;n (180 rpm a 25 &deg;C, 20 h) sembradas al 1% desde el in&oacute;culo primario, lo que result&oacute; en &asymp;3,5 x 10<sup>4</sup> pellet<sub>1</sub>/placa de 110 mm de di&aacute;metro que conten&iacute;an 20 g de la mezcla de cereal, es decir, &asymp;1750 pellet<sub>1</sub>/g.</p>       <p>Por otra parte, los cultivos SSF sobre canola y pomaza de cranberries tambi&eacute;n fueron inoculados con micelio germinado de morfolog&iacute;a pellet (<a href="#f1">figura 1-B</a>) pero de &asymp;3 mm de di&aacute;metro (pellet<sub>3</sub> de 180 rpm a 25 &deg;C, 36 h), alcanz&aacute;ndose en cada oportunidad al inicio del proceso un n&uacute;mero de &eacute;stos de &asymp;120 pellet<sub>3</sub>/ placa de 150 mm de di&aacute;metro con 65 g de torta de canola seca, lo que resulta en &asymp;2 pellet<sub>3</sub>/g.</p>       <p><i>Medici&oacute;n de actividad</i></p>       <p>La actividad enzim&aacute;tica fit&aacute;sica se us&oacute; como medida indirecta de la producci&oacute;n de la enzima por parte del <i>A. ficuum</i>. Se defi ni&oacute; como producci&oacute;n neta a la diferencia de actividad obtenida en el tiempo de muestreo y actividad inicial (tiempo 0) que corresponde a actividad fi t&aacute;sica nativa o end&oacute;gena del sustrato. La actividad fi t&aacute;sica se determin&oacute; mediante el m&eacute;todo descrito por Harland y Harland (1980) modifi cado, el cual hace uso del reactivo de Taussky - Shorr, que permite detectar el fosfato inorg&aacute;nico (Pi), a trav&eacute;s de la medici&oacute;n de la absorbancia a 660 nm producida por el sulfato ferroso formado durante la reducci&oacute;n del &aacute;cido fosfomol&iacute;bdico a partir del fosfato inorg&aacute;nico en disoluci&oacute;n (Taussky y Shorr, 1953). La mezcla de reacci&oacute;n contempla 1,0 mL MgSO<sub>4</sub> 0,1M en buffer acetato 0,2 M pH 5,15, 0,6 mL del extracto con la enzima (muestra) y 2,4 mL de soluci&oacute;n de &aacute;cido f&iacute;tico 6,82 mM en buffer acetato 0,2 M pH 5,15, mezcla que se incuba en un ba&ntilde;o de agua termorregulado a 55&deg; C durante 60 min; transcurrido el periodo de incubaci&oacute;n se agregan 0,5 mL de &aacute;cido tricloroac&eacute;tico al 10% y 1,0 mL agua destilada; se refrigera durante 20 min y se agregan 2,4 mL del reactivo de Taussky y Shorr, procediendo a medir la absorbancia a 660 nm luego de 30 min. La curva de calibraci&oacute;n se obtiene utilizando un rango de 1,00 a 0,04 &micro;mol/mL de Pi a partir de una soluci&oacute;n de KH<sub>2</sub>PO4, con lo cual se defi ne una unidad de actividad de fi t&aacute;sica (FTU) como la cantidad de enzima necesaria para liberar un &micro;mol de f&oacute;sforo inorg&aacute;nico por minuto, bajo las condiciones del ensayo.</p>       <p>Se determin&oacute; la actividad de las muestras de SmF del caldo de cultivo libre de s&oacute;lidos (sobrenadante de 7500xG, 10 min, 4 &deg;C) y del extracto crudo de SSF (<a href="#f2">figura 2</a>). Los resultados se expresan en FTU en el extracto para el caso de SSF o caldo libre de s&oacute;lidos para el caso de SmF (FTU/mL), y en FTU por gramo se sustrato s&oacute;lido seco (FTU/g Ss).</p>     <p align="center"><a name="f2"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08f2.JPG"></a></p>       <p><i>Fermentaci&oacute;n en sustrato s&oacute;lido (SSF)</i></p>       <p>Las fermentaciones en estado s&oacute;lido se efectuaron con diferentes medios, en dos modalidades a 25 &deg;C. Se usaron placas de Petri de 110 mm de di&aacute;metro con el medio &sup2; y de 150 mm con los medios &sup3; y <sup>4</sup> (<a href="#f1">figura 1-C</a>), ubicadas dentro de una c&aacute;mara de cultivo a 25 &plusmn; 0,1 &deg;C con circulaci&oacute;n de aire filtrado y humidificado a saturaci&oacute;n. Se usaron placas de Petri al igual que otros autores (Blandino et &aacute;l., 2005; Yang et &aacute;l., 2001; Botella et &aacute;l., 2007). Cabe se&ntilde;alar que en cada oportunidad, junto a la inoculaci&oacute;n se agreg&oacute; agua destilada est&eacute;ril para lograr una humedad de 37 a 40% al inicio del proceso. Los ensayos en SSF se efectuaron en triplicado, tom&aacute;ndose muestras diarias a la misma hora y en forma aleatoria sobre cada placa; las determinaciones de actividad fi t&aacute;sica se realizaron a extractos crudos obtenidos como se indica en la <a href="#f2">figura 2</a>.</p>       ]]></body>
<body><![CDATA[<p><i>Fermentaci&oacute;n sumergida (SmF)</i></p>  Se realizaron fermentaciones en modalidad de cultivo sumergido en duplicado en dos tama&ntilde;os diferentes, a saber, de 0,8 L y de 11 L, durante 6 d&iacute;as. En ambos se us&oacute; el medio de cultivo detallado en <sup>1</sup> de la <a href="#t1">tabla 1</a>, operados a pH 5,3 y 25&deg; C. Para las fermentaciones de volumen menor se us&oacute; un fermentador modular de sobremesa (Gallemkamp, FB2-200-W) de 1 L, con 0,8 L, agitaci&oacute;n constante de 200 rpm y aireaci&oacute;n de 1 vvm, y para las de volumen mayor un fermentador Microferm (New Brunswick Sci. Co., USA) de 14 L, con 11 L, operando a velocidades del rotor de 200 y 300 rpm y la aireaci&oacute;n de 0 y 0,5 vvm. Se tomaron muestras diarias del cultivo a la misma hora durante una semana, las que fueron centrifugadas a 7500 x G, 10 min, 4&deg; C y se determin&oacute; la actividad enzim&aacute;tica al sobrenadante (caldo de cultivo libre de s&oacute;lidos). Todos los ensayos y an&aacute;lisis se realizaron en duplicado, siendo la variable de respuesta la actividad enzim&aacute;tica presente en el caldo de cultivo libre de s&oacute;lidos en FTU/mL (e.d. por mL de caldo).</p>       <p>Los resultados fueron analizados mediante un Andeva multifactorial en donde los factores fueron velocidad del rotor, aireaci&oacute;n y tiempo, siendo la variable de respuesta la actividad enzim&aacute;tica.</p>       <p><i>Obtenci&oacute;n de extractos concentrados de fitasa de <i>A. ficuum</i></i></p>       <p>Un primer concentrado fue obtenido desde el caldo de SmF que fue filtrado a trav&eacute;s de una tela de muselina y microfiltrado (0,45 &micro;) usando un equipo Spintrex&trade; (New Brunswick Sci. Co., USA) operado en modalidad de batch con recirculaci&oacute;n; posteriormente, el permeado fue ultrafiltrado dos veces usando un equipo Millipore con membranas de polietersulfona de 150 mm de di&aacute;metro primero de 100 kDa de cut-off, determin&aacute;ndose la actividad enzim&aacute;tica en cada etapa.</p>       <p>Un segundo concentrado, esta vez semipurificado, se logr&oacute; a partir de un extracto crudo desde una SSF en canola, el cual fue microfiltrado (0,45 &micro;) y ultrafiltrado-diafiltrado x3 en una celda de ultrafiltraci&oacute;n (Amicon 8050, Millipore USA) con membranas polietersulfona de 45 mm de di&aacute;metro y 100 kDa de cut-off, esto &uacute;ltimo con la finalidad de purificar parcialmente el extracto enzim&aacute;tico; se determin&oacute; la actividad enzim&aacute;tica y la actividad espec&iacute;fica midiendo la concentraci&oacute;n de prote&iacute;nas (Bradford), en cada etapa. La <a href="#f3">figura 3</a> muestra el esquema de ambos procesos.</p>     <p align="center"><a name="f3"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08f3.JPG"></a></p>       <p><b>Resultados y discusi&oacute;n</b></p>       <p><i>Fermentaci&oacute;n en sustrato s&oacute;lido (SSF)</i></p>       <p>Los resultados de las fermentaciones en SSF en placas se presentan en la <a href="#f4">figura 4</a>, donde es posible apreciar las notables diferencias en los niveles de actividad fit&aacute;sica logrados con los diferentes sustratos; es as&iacute; como la torta de canola result&oacute; ser el mejor sustrato (6,79 FTU/ mL de extracto, equivalente a 33,96 FTU/g S de sustrato s&oacute;lido o 56,43 FTU/g Ss de sustrato seco), superando 10 veces a lo alcanzado en el medio base cereal (0,695 FTU/mL<sup>-1</sup> de extracto, equivalente a 5,56 FTU/g Ss). Igualmente, es posible apreciar que sobre canola la m&aacute;xima actividad se alcanz&oacute; al tercer d&iacute;a, un d&iacute;a antes que sobre el medio base cereal, y ocho d&iacute;as antes que sobre pomaza de cranberries. Se logr&oacute; la mayor producci&oacute;n en canola no obstante la menor concentraci&oacute;n de in&oacute;culo aplicada, concordando con Krishna y Nokes (2001) que se&ntilde;alan que el tama&ntilde;o del in&oacute;culo no interfiere en la producci&oacute;n de la enzima. Es probable que el retraso de un d&iacute;a en las placas sobre sustrato cereal en alcanzar el m&aacute;ximo de producci&oacute;n se deba al estado de madurez del in&oacute;culo (pellet<sub>1</sub>). Sobre canola se observ&oacute; s&oacute;lo un leve decaimiento en la actividad luego de alcanzar el m&aacute;ximo de producci&oacute;n menor a lo observado por Ramachandran et &aacute;l. (2005).</p>     <p align="center"><a name="f4"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08f4.JPG"></a></p>       ]]></body>
<body><![CDATA[<p>Bogar et &aacute;l. (2003) realizaron ensayos en SSF con <i>A. ficuum</i>, <i>M. racemosus</i> y <i>R. oligosporus</i>, sobre distintos sustratos, a saber, torta de canola, salvado de trigo, ma&iacute;z y soya chancados, obteniendo los mayores niveles de actividad fit&aacute;sica con <i>A. ficuum</i> sobre torta de canola con 60% de humedad al cuarto d&iacute;a, pero con niveles de actividad inferiores a los obtenidos en la presente investigaci&oacute;n. As&iacute; mismo, Chantasartrasamee et &aacute;l. (2005) en SSF de <i>A. oryzae</i> sobre medio basado en un triturado de soya (77%) y harina de arroz (23%), lograron un m&aacute;ximo de 16 FTU/g al cuarto d&iacute;a. As&iacute; tambi&eacute;n, Roopesh et &aacute;l. (2006) en SSF con diversos sustratos y combinaci&oacute;n de ellos, lograron un m&aacute;ximo de 30 FTU/g Ss (por g de sustrato seco) al tercer d&iacute;a con torta de s&eacute;samo y 32,2 FTU/g Ss tambi&eacute;n al tercer d&iacute;a con una mezcla 1:1 de torta de s&eacute;samo con paja de trigo, aunque esta &uacute;ltima como sustrato individual result&oacute; 3,5 veces menor. Comparando esos resultados con los de la presente investigaci&oacute;n (donde se determin&oacute; actividad enzim&aacute;tica con el mismo m&eacute;todo) y al referirlos sobre la misma base, lo logrado es de 56,43 y 5,56 FTU/ gSs para torta de canola y medio base cereal, respectivamente, confirm&aacute;ndose la excelente capacidad de la torta de canola. Se present&oacute; actividad fit&aacute;sica neta tard&iacute;a de 2,64 FTU/gSs en la pomaza de cranberries, no obstante que se trata de un residuo muy pobre en nutrientes y con una elevada acidez.</p>       <p><i>Fermentaci&oacute;n sumergida (SmF)</i></p>       <p>La <a href="#f5">figura 5</a> muestra los resultados obtenidos en las fermentaciones sumergidas de <i>A. ficuum</i> efectuadas con el medio base cereal respecto de la actividad enzim&aacute;tica neta obtenida en el caldo de cultivo. Los mayores niveles se logran al sexto d&iacute;a para los cultivos de mayor volumen. En el an&aacute;lisis estad&iacute;stico se aplic&oacute; un Andeva multifactorial a los datos obtenidos y sus repeticiones para actividad enzim&aacute;tica, lo que indic&oacute; que existen diferencias significativas entre las muestras evaluadas con un 95% de confiabilidad, y al aplicar el Test de Rangos M&uacute;ltiples mostr&oacute; que al sexto d&iacute;a, con 300 rpm y 0,5 vvm, se logr&oacute; la mayor actividad enzim&aacute;tica.</p>      <p align="center"><a name="f5"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08f5.JPG"></a></p>      <p>Papagianni et &aacute;l. (2001), a partir de una SmF con <i>A. ficuum</i> utilizando un medio semisint&eacute;tico lograron al m&aacute;ximo nivel de actividad al cuarto d&iacute;a, y Gargova y Sariyska (2003) con <i>A. niger </i>en un medio l&iacute;quido basado en almid&oacute;n de ma&iacute;z lograron los m&aacute;ximos niveles de actividad al s&eacute;ptimo d&iacute;a, habiendo inoculado con esporas sin germinar. Estos &uacute;ltimos investigadores encuentran una relaci&oacute;n directa entre la edad de las esporas y los niveles m&aacute;ximos de actividad logrados. Bhavsar et &aacute;l. (2009) en SmF con residuos agr&iacute;colas pretratados para rebajarles el contenido de f&oacute;sforo inorg&aacute;nico logran los m&aacute;ximos niveles de actividad fit&aacute;sica en el d&eacute;cimo primer d&iacute;a para salvado de trigo y ma&iacute;z, sustrato similares a los usados en esta investigaci&oacute;n.</p>       <p><b><i>Productividad</i></b></p>       <p>La <a href="#t2">tabla 2</a> resume los resultados obtenidos en SmF y SSF para alcanzar la m&aacute;xima actividad fit&aacute;sica, el periodo de tiempo empleado y la productividad volum&eacute;trica. En SmF, no obstante el retraso de 3 d&iacute;as, la mayor productividad volum&eacute;trica se logra a escala mayor. En tanto que en SSF la m&aacute;xima productividad volum&eacute;trica se logra con canola. Las diferentes modalidades no permiten hacer comparaciones entre sistemas.</p>     <p align="center"><a name="t2"><img src="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08t2.JPG"></a></p>       <p><i>Obtenci&oacute;n de extractos concentrados de fitasa de <i>A. ficuum</i></i></p>       <p>Fue posible concentrar 2,79 veces (<a href="#t3">tabla 3</a>,0,265/0,095) un extracto de fitasa proveniente de una SmF en base cereal mediante ultrafiltraci&oacute;n con membranas de 100 kDa de cut-off, donde s&oacute;lo el retenido present&oacute; actividad fit&aacute;sica, lo que es indicativo de que la enzima tiene un tama&ntilde;o >100 kDa.</p>      ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><a name="t3"><a href="img/revistas/biote/v11n1/v11n1a08t3.JPG" target="_blank">Tabla 3</a></a></p>      <p>As&iacute; mismo, se concentr&oacute; y purific&oacute; parcialmente 6,33 veces el extracto de una SSF en canola, mediante tecnolog&iacute;as de membrana y diafiltrando tres veces consecutivas el retenido de 100 kDa. En la <a href="#t3">tabla 3</a> se presentan los resultados obtenidos siendo posible apreciar el aumento de la actividad espec&iacute;fica durante todo el proceso, y el gran efecto de la diafiltraci&oacute;n (3,18&rarr;7,53).</p>      <p><b>Conclusiones</b></p>       <p>En SmF la mayor producci&oacute;n de fitasa se logr&oacute; el sexto d&iacute;a en medio basado en cereales.</p>       <p>La torta de canola result&oacute; ser un sustrato muy bueno para SSF presentando una actividad fit&aacute;sica neta m&aacute;xima al tercer d&iacute;a de 6,79 FTU/mL de extracto (56,43 FTU/gSs), niveles 10 veces superiores a los logrados con sustratos basados en cereales.</p>       <p>La enzima fitasa de la cepa <i>A. ficuum</i> DSM 932 mostr&oacute; tener un tama&ntilde;o &ge; 100 kDa pues al ultrafiltrar extractos enzim&aacute;ticos por membranas de 100 kDa de cut-off, s&oacute;lo se presenta actividad en el retenido.</p>       <p>Aplicando tecnolog&iacute;as de membrana (microfiltraci&oacute;n y ultrafiltraci&oacute;n-diafiltraci&oacute;n x3), fue posible purificar 6,33 veces un extracto de fitasa producido en SSF con torta de canola.</p>       <p><b>Agradecimientos</b></p>       <p>Este trabajo fue posible a trav&eacute;s del Proyecto DID-UACH S-2006-34, igualmente se agradece a las empresas Oleotop y Cran Chile.</p>       <p><b>Referencias bibliogr&aacute;ficas</b></p>       ]]></body>
<body><![CDATA[<!-- ref --><p>1 Bhavsar, K., Shah, P., Soni, S. K., Khire, J. M. 2008. Influence of pretreatment of agriculture residues on phytase production by Aspergillus niger NCIM 563 under submerged fermentation conditions. African Journal of Biotechnology 7 (8): 1101-1106.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000073&pid=S0123-3475200900010000800001&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>2 Blandino, A., Botella, C., De Ory, I., Webb, C., Cantero, D. 2005. Hydrolitic enzyme production by Aspergillus awamori on grape pomace. Biochemical Engineering Journal 26: 100-106.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000074&pid=S0123-3475200900010000800002&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>3 Bogar, B., Szakacs, G., Linden, J. C., Pandey, A., Tengerdy, R. P. 2003. Optimization of phytase production by solid substrate fermentation. J Ind Microbiol Biotechnol 30: 183-189.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000075&pid=S0123-3475200900010000800003&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>4 Botella, C., D&iacute;az, A., De Ory, I., Webb, C., Blandino, A. 2007. Xylanase and pectinase production by Aspergillus awamori on grape pomace in solid state fermentation. Process Biochemistry 42: 98-101.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000076&pid=S0123-3475200900010000800004&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>5 Brenes, J., Viveros, A., Brenes, A. 2002. Las enzimas en nutrici&oacute;n porcina (II) Producci&oacute;n Animal 181: 4-18.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000077&pid=S0123-3475200900010000800005&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>6 Chantasartrasamee, K., Israngkul Na Ayuthaya, D., Intarareugsorn, S., Dharmsthiti, S. 2005. Phytase activity from Aspergillus oryzae AK9 cultivated on solid state soybean meal medium. Process Biochemistry 40: 2285-2289.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000078&pid=S0123-3475200900010000800006&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>7 Cromwell, G. L., Coffey, R. D. 1991. Phosphorus-a key essential nutrient, yet a possible major pollutant-its central role in animal nutrition. In: T. P. Lyons (ed.). Biotechnology in the Feed Industry. Alltech Technical Publications. Nicholasville, KY, pp. 133-145.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000079&pid=S0123-3475200900010000800007&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>8 Gargova, S., Sariyska, M. 2003. Effect of culture conditions on the biosynthesis of Aspergillus niger phytase and acid phosphatase. Enzyme and Microbial Technology 32: 231-235.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000080&pid=S0123-3475200900010000800008&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>9 Harland, B. F., Harland, J. 1980. Fermentative reduction of Phytase in rye, white, and whole wheat breads. Cereal Chem 57: 226-229.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000081&pid=S0123-3475200900010000800009&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>10 Krishna, C., Nokes, S. E. 2001. Influence of inoculum size on phytase production and growth in solid-state fermentation by Aspergillus niger. Transactions of the ASAE 44 (4): 1031-1036.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000082&pid=S0123-3475200900010000800010&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>11 Lassen, S. F., Breinholt, P. J., Ostergaard, R., Brugger, R., Bischoff, A., Wyss, M., Fuglsang, C. C. 2001. Expression, Gene Cloning, and Characterization of Five Novel Phytases from Four Basidiomycete Fungi: Peniophora lycii, Agrocybe pediades, a Ceriporia sp., and Trametes pubescens. Appl Environ Microbiol 67: 4701-4707.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000083&pid=S0123-3475200900010000800011&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>12 Nagashima, T., Tange, T., Anazawa, H. 1999. Dephosphorylation of Phytate by Using the Aspergillus niger Phytase with a High Affinity for Phytate. Appl Environ Microbiol 65 (10): 4682-4684.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000084&pid=S0123-3475200900010000800012&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>13 Papagianni, M., Nokes, S. E., Filer, K. 2001. Submerged and Solid-State Phytase Fermentation by Aspergillus niger: Effects of Agitation and Medium Viscosity on Phytase Production, Fungal Morphology and Inoculum Performance. Food Technol Biotechnol 39 (4): 319-326.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000085&pid=S0123-3475200900010000800013&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>14 P&eacute;rez-Guerra, N., Torrado-Agrasar, A., L&oacute;pez-Mac&iacute;as, C., Pastrana, L. 2003. Main characteristics and applications of solid substrate fermentation. Electr&oacute;n J Environ Agric Food Chem 2 (3): 343-350.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000086&pid=S0123-3475200900010000800014&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>15 Ramachandran, S., Roopesha, K., Nampoothiria, K. M., Szakacsb, G., Pandey, A. 2005. Mixed substrate fermentation for the production of phytase by Rhizopus spp. using oilcakes as substrates. Process Biochemistry 40: 1749-1754.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000087&pid=S0123-3475200900010000800015&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>16 Reddy, N. R., Sathe, S. K., Salunkhe, D. K. 1982 Phytates in legumes and cereals. Adv. Food Res 28: 1-92.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000088&pid=S0123-3475200900010000800016&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>17 Roopesh, K., Ramachandran, S., Nampoothiri, M., Szakacs, G.; Pandey, A. 2006. Comparison of phytase production on wheat bran and oilcakes in solid-state fermentation by Mucor racemosus. Bioresource Technology 97: 506-511.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000089&pid=S0123-3475200900010000800017&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>18 Taussky, H., Shorr, E. 1953. A microcolorimetric method for the determination of inorganic phosphorus. J Biol Chem 202 (2): 675-685.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000090&pid=S0123-3475200900010000800018&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>19 Tomschy, A., Tessier, M., Wyss, M., Brugger, R., Broger, C., Schnoebelen, L., Van Loon A. P. G. M., Pasamontes, L. 2000. Optimization of the catalytic properties of Aspergillus fumigatus phytase based on the three-dimensional structure. Protein Sci 9: 1304-1311.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000091&pid=S0123-3475200900010000800019&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>20 Ullah, A. H., Gibson, D. M. 1987. 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