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EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE UN MEDIO DE CULTIVO PARA LA PRODUCCIÓN DE LA ENZIMA INVERTASA POR Saccharomyces cerevisiae A ESCALA DE LABORATORIO.
Juliana González1, Mayra Puello1, María Paula López1, Johanna Becerra1
1Estudiante de Microbiología Industrial. Facultad de Ciencias. Pontificia Universidad Javeriana

Objetivo General
Preparar y evaluar los componentes de un medio de cultivopara la producción de la enzima invertasa por Saccharomyces cerevisiae.
Objetivos específicos
Determinar el efecto de la sacarosa y la maltosa como fuentes de carbono para Saccharomyces cerevisiae en la producción de la enzima invertasa.
Evaluar el efecto de los macro y micronutrientes en un medio de cultivo para la producción de invertasa por Saccharomyces cerevisiae.
Elaborar un diseñofactorial para evaluar diferentes variables al tiempo como fuente de carbono, nitrógeno y micronutrientes.
Variables que se evaluarán en el diseño del medio de cultivo.
La invertasa es una enzima muy importante para la industria de alimentos; cataliza la hidrólisis de la sacarosa en una mezcla equimolar de glucosa y fructosa, conocida como azúcar invertida. Este azúcar tiene menor cristalizaciónque la sacarosa, asegurando que el producto permanezca fresco y suave por largo tiempo (Andjelkovic, et al, 2010). Es una enzima con amplias aplicaciones comerciales como la producción de productos de confitería con centro líquido o blando, jarabes o ayudar en la fermentación de la melaza de caña para la producción de etanol (Haq, Baig, & Ali, 2005).
Para diseñar el medio de cultivo se partede la composición elemental del microorganismo la cual ha sido reportada en condiciones aerobias como CH 1.8900.51NO.16.. (Vázquez, R 2002) Partiendo de esta fórmula y de la caracterización fenotípica para producción de la enzima invertasa se procede a escoger las fuentes de cada elemento y la necesidad de factores de crecimiento para determinar la concentración celular que se desea obtener,finalmente se calcula el rendimiento del crecimiento y producción de metabolitos de interés.
Saccharomyces cerevisiae sintetiza la enzima invertasa a partir de maltosa y sacarosa. Al comparar maltosa y sacarosa como fuentes de carbono, la producción de la enzima con maltosa es inicialmente baja, la sacarosa es un disacárido compuesto por glucosa y fructosa; la glucosa interfiere en latranscripción del DNA a mRNA de invertasa (Elorza, et al, 1977). Estudios previos han demostrado que la fructosa también reprime la formación de la invertasa, por ello la producción de esta depende de la concentración de glucosa y de hexosas en general; la levadura sintetiza esta enzima en concentraciones menores al 1% de hexosas; la hidrólisis de sacarosa puede inhibir la expresión de la enzima, dado quelos monómeros pueden incrementar su concentración de hexoxas. La represión de la formación de invertasa se registra 20 g/L de concentración de glucosa (Escalante, et al, 2012).
Recientemente se ha descrito que esta enzima está codificada por uno o varios genes SUC (SUC1 a SUC5 y SUC7), siendo el SUC2 el loci más común que se encuentra en casi todas las cepas de S. cerevisiae. Estos genes SUC asu vez generan dos ARNm diferentes los cuales muestran diferencias significativas en cuanto a la tolerancia de sacarosa; ya que mientras el primero es reprimido por altas concentraciones de sacarosa o sus productos de hidrólisis (glucosa y fructosa) , la segunda se expresa constitutivamente. Por tal motivo, para que se exprese eficientemente la enzima se requieren bajos niveles de glucosa ode fructosa en el medio (Badotti, et al, 2008).
Por otro lado en estudios anteriores que buscaban evaluar diferentes fuentes de nitrógeno arrojaron resultados en los cuales la mejor fuente para la producción de invertasa fue agua de cocimiento de maíz (CLS) al 0.5% con la cual se obtuvo una producción de 11,8 Ul/mg proteína de invertasa, a pesar de que esta no potencializara la velocidad de...