Partial characterization of enzymatic activities produced by a wild strain of <i>A. niger</i>

Aspergillus niger, isolated from decay citrus peels in the province of Misiones, was able to produce pectinases by submerged fermentation. The enzymatic extract exhibited polygalacturonase, pectinesterase and lyase activities. Others enzymes capable of degrading cell wall polymers were also detected in the enzymatic extract such as cellulases and xylanases. Polygalacturonase was an endo-polygalacturonase. The enzyme exhibited a maximal activity at pH range between 4.5 to 5.0, was stable in the pH range from 2.5 to 5.5 and remained unchanged when was incubated at temperatures lower than 50 ºC. The fungi produced three PG isoenzymes. The enzymatic extract was able to clarify apple juice. The results observed make the pectinolytic enzymes produced by A. niger appropriate for future application in fruit juice processing industries.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Partial characterization of enzymatic activities produced by a wild strain of <i>A. niger</i>

Aspergillus niger, isolated from decay citrus peels in the province of Misiones, was able to produce pectinases by submerged fermentation. The enzymatic extract exhibited polygalacturonase, pectinesterase and lyase activities. Others enzymes capable of degrading cell wall polymers were also detected in the enzymatic extract such as cellulases and xylanases. Polygalacturonase was an endo-polygalacturonase. The enzyme exhibited a maximal activity at pH range between 4.5 to 5.0, was stable in the pH range from 2.5 to 5.5 and remained unchanged when was incubated at temperatures lower than 50 ºC. The fungi produced three PG isoenzymes. The enzymatic extract was able to clarify apple juice. The results observed make the pectinolytic enzymes produced by A. niger appropriate for future application in fruit juice processing industries.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Partial characterization of enzymatic activities produced by a wild strain of <i>A. niger</i>

Aspergillus niger, isolated from decay citrus peels in the province of Misiones, was able to produce pectinases by submerged fermentation. The enzymatic extract exhibited polygalacturonase, pectinesterase and lyase activities. Others enzymes capable of degrading cell wall polymers were also detected in the enzymatic extract such as cellulases and xylanases. Polygalacturonase was an endo-polygalacturonase. The enzyme exhibited a maximal activity at pH range between 4.5 to 5.0, was stable in the pH range from 2.5 to 5.5 and remained unchanged when was incubated at temperatures lower than 50 ºC. The fungi produced three PG isoenzymes. The enzymatic extract was able to clarify apple juice. The results observed make the pectinolytic enzymes produced by A. niger appropriate for future application in fruit juice processing industries.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Production of Pectinolytic Enzymes by the Yeast Wickerhanomyces anomalus Isolated from Citrus Fruits Peels

Wickerhamomyces anomalus is pectinolytic yeast isolated from citrus fruits peels in the province of Misiones, Argentine. In the present work, enzymes produced by this yeast strain were characterized, and polygalacturonase physicochemical properties were determined in order to evaluate the application of the supernatant in the maceration of potato tissues. W. anomalus was able to produce PGin liquid mediumcontaining glucose and citrus pectin,whosemode of actionwas mainly of endo type.The supernatant did not exhibit esterase or lyase activity. No others enzymes, capable of hydrolyzing cell wall polymers, such as cellulases and xylanases,were detected. PGshowedmaximal activity atpH4.5 and at temperature range between 40∘Cand50∘C. It was stable in the pH range from3.0 to 6.0 and up to 50∘Cat optimumpH.The enzymatic extractmacerated potato tissues efficiently.Volume of single cells increased with the agitation speed.The results observed make the enzymatic extract produced by W. anomalus appropriate for future application in food industry, mainly for the production of fruit nectars or mashed of vegetables such as potato or cassava, of regional interest in the province of Misiones, Argentine.Fil: Martos, María Alicia. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales; ArgentinaFil: Zubreski, Emilce R.. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales; ArgentinaFil: Garro, Oscar Alfredo. Universidad Nacional del Chaco Austral. Departamento de Ciencias Basicas y Aplicadas. Laboratorio de Microbiologia de Alimentos; ArgentinaFil: Hours, Roque Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); Argentin

Isolation of a yeast strain able to produce a polygalacturonase with maceration activity of cassava roots

The objective of the present study was the isolation of a yeast strain, from citrus fruit peels, able to produce a polygalacturonase by submerged fermentation with maceration activity of raw cassava roots. Among 160 yeast strains isolated from citrus peels, one strain exhibited the strongest pectinolytic activity. This yeast was identified as Wickerhamomyces anomalus by 5.8S-ITS RFLP analysis and confirmed by amplification of the nucleotide sequence. The yeast produced a polygalacturonase (PG) in Erlenmeyer shake flasks containing YNB, glucose, and citrus pectin. PG synthesis occurred during exponential growth phase, reaching 51 UE.mL-1 after 8 hours of fermentation. A growth yield (Yx/s) of 0.43 gram of cell dry weight per gram of glucose consumed was obtained, and a maximal specific growth rate (μm) of 0.346 h-1 was calculated. The microorganism was unable to assimilate sucrose, galacturonic acid, polygalacturonic acid, or citrus pectin, but it required glucose as carbon and energy source and polygalacturonic acid or citrus pectin as inducers of enzyme synthesis. The crude enzymatic extract of Wickerhamomyces anomalus showed macerating activity of raw cassava. This property is very important in the production of dehydrated mashed cassava, a product of regional interest in the province of Misiones, Argentina.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Extracción de ácido clorogénico a partir de yerba mate (<i>Illex paraguariensis</i>)

El ácido clorogénico (ACG) es un químico fino utilizado en las industrias química, alimentaria y farmacéutica. Se han reportado diferentes actividades farmacológicas asociadas al ACG (anticáncer, antioxidante, antiviral, antibacterial y antifúngico). Actualmente, no hay producción local de ACG por lo que debe ser importado. Sin embargo, la yerba mate (Illex paraguariensis) contiene cantidades significativas de ACG pudiendo constituir una fuente novedosa para su producción industrial. Se ha reportado que el contenido de ACG varía de acuerdo a las distintas etapas del procesamiento de la yerba mate y que el mayor se encuentra en la yerba mate recién cosechada: hoja y palo verdes. Teniendo en cuenta que el “palo verde” resulta un residuo actualmente poco valorado en la industria yerbatera se lo seleccionó como fuente potencial de ACG para estudios de extracción. El objetivo del trabajo fue evaluar el método de extracción sólido-líquido más adecuado, para obtener un extracto rico en ACG, a partir de muestras de palo verde de yerba mate. Se evaluaron diferentes factores sobre el proceso de extracción sólido-líquido: tamaño de partícula (Ø<500 μm y entre 1,0-4,0 mm), relación sólido/líquido (1/10-1/150 g/ml), número de etapas de extracción (simple, doble y triple), tiempo (1-60 min) y temperatura de extracción (25-100°C) y pH del solvente (4,5-6,5). La cuantificación del ACG presente en los extractos se realizó mediante HPLC en fase reversa. La relación sólido/líquido óptima fue de 1/20 g/ml, a mayor relación disminuyó la extracción de ACG debido a la saturación del extracto. A partir de esta relación se evaluó la cinética de extracción a diferentes temperaturas para ambos tamaños de partículas. La temperatura óptima de extracción fue de 60°C para ambos tamaños de partícula, mientras que el tiempo de extracción fue de 30 min para partículas entre 1,0-4,0 mm (0,42 g ACG/l), siendo casi instantánea la extracción para partículas <500 μm (1,37 g ACG/l). El pH, en el rango estudiado, no tuvo influencia significativa en la extracción del ACG. En todos los casos, el ACG extraído en la primera y segunda etapas representó el 98,5% del contenido total de ACG de las tres etapas. Se concluye que los factores que más influyen en el grado y la cinética de extracción son la temperatura, la relación sólido/líquido y el tamaño de partícula, obteniéndose un extracto rico en ACG a partir de un residuo de la yerba mate.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Extracción de ácido clorogénico a partir de yerba mate (<i>Illex paraguariensis</i>)

El ácido clorogénico (ACG) es un químico fino utilizado en diferentes industrias. Actualmente, no hay producción local de ACG por lo que debe ser importado. Sin embargo, la yerba mate, con cantidades significativas de ACG, constituye una fuente novedosa para la producción del compuesto. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el método de extracción sólido-líquido más adecuado, para obtener un extracto rico en ACG, a partir de palo de yerba mate. Se evaluaron diferentes factores sobre el proceso de extracción sólido-líquido. La relación sólido/líquido óptima fue de 1/20 g/ml, a mayor relación disminuyó la extracción de ACG. A partir de esta relación se evaluó la cinética de extracción a 80 °C para dos tamaños de partículas: Ø tamaño partículas > 1 x 5 mm. La mayor concentración de ACG fue extraída con partículas de menor tamaño, siendo en este caso el proceso de extracción prácticamente instantáneo. La temperatura óptima de extracción fue de 60°C. En todos los casos, el ACG extraído en la primera y segunda etapas representó más del 90% del contenido total de ACG de las tres etapas. Se logró obtener un extracto acuoso con elevado contenido de ACG (~1,3 g/l) a partir de palos de yerba mate.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Use of agro-industrial wastes for the production of a wild yeast enzyme with disintegration activity on plant tissues

The objective of the present study was to develop a cost-effective medium, using agro-industrial wastes for the production of a polygalacturonase by Wickerhanomyces anomalus of interest in cassava starch industries. The effect of several raw agro-industrial wastes and others nutrients on polygalacturonase production by W. anomalus, were evaluated, in a reference fermentation medium, using statistical designs, by batch culture. The ability of the cell-free supernatant to extract cassava starch was evaluated. Lemon peel was the best inducer for the production of PGase. Statistical analysis of the data showed that lemon peel, Mg+2 and PO4HK2 had significant effect on PGase production, and the others variables (yeast extract, Ca+2, Fe+2, amino acid and trace element solution) were no significant. PGase synthesis reached ~31 EUmL-1, in the OFM (glucose, lemon peel, urea, vitamins, KH2PO4 and MgSO4), after 12 h of culture, at a lab scale bioreactor. PGase of W. anomalus, was able to disintegrate cassava tuber tissue, and the starch granules contained within the cells were released into the reaction medium. Lemon peel can be used as inducer for PGase production by W. anomalus, in a low cost culture medium, appropriate for the production of the enzyme at large scale.Fil: Maidana, Silvana Andrea. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Departamento de Ciencia y Tecnol. de Los Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; ArgentinaFil: Esteche, Vanesa Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Departamento de Ciencia y Tecnol. de Los Alimentos; ArgentinaFil: Hours, Roque Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Brumovsky, Luis Alberto. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Departamento de Ciencia y Tecnol. de Los Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; ArgentinaFil: Martos, María Alicia. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Departamento de Ciencia y Tecnol. de Los Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; Argentin

Ellagitannin HeT obtained from strawberry leaves is oxidized by bacterial membranes and inhibits the respiratory chain

Plant secondary metabolism produces a variety of tannins that have a wide range of biological activities, including activation of plant defenses and antimicrobial, anti-inflammatory and antitumoral effects. The ellagitannin HeT (1-O-galloyl-2,3;4,6-bis-hexahydroxydiphenoyl-β-d-glucopyranose) from strawberry leaves elicits a strong plant defense response, and exhibits antimicrobial activity associated to the inhibition of the oxygen consumption, but its mechanism of action is unknown. In this paper we investigate the influence of HeT on bacterial cell membrane integrity and its effect on respiration. A β-galactosidase unmasking experiment showed that HeT does not disrupt membrane integrity. Raman spectroscopy analysis revealed that HeT strongly interacts with the cell membrane. Spectrochemical analysis indicated that HeT is oxidized in contact with bacterial cell membranes, and functional studies showed that HeT inhibits oxygen consumption, NADH and MTT reduction. These results provide evidence that HeT inhibits the respiratory chain.Fil: Martos, Gustavo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Mamani, Alicia Ines de Fatima. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Filippone, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; ArgentinaFil: Abate, Pedro Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; ArgentinaFil: Katz, Néstor Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; ArgentinaFil: Castagnaro, Atilio Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; ArgentinaFil: Diaz Ricci, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentin

Production of polygalacturonase by Pichia anomala isolated in the province of Misiones

Las enzimas pécticas microbianas son de interés en la industria de alimentos principalmente por su uso en el procesamiento de frutas y vegetales (elaboración de vinos, extracción y clarificación de jugos de frutas, extracción de aceites vegetales, maceración de vegetales, etc.). Las pectinasas constituyen un complejo sistema enzimático que incluye: pectinesterasas (PE), poligalacturonasas (PG) y pectinliasas (PL). El objetivo del presente trabajo fue estudiar la cinética de producción de PG por Pichia anomala, levadura aislada en la provincia de Misiones, en medios de cultivos con diferentes concentraciones de la fuente de carbono y energía (FCE) y de la fuente de nitrógeno. Los cultivos se realizaron en Erlenmeyers de 500 ml conteniendo 95 ml de un medio compuesto por 5 ó 10 g/l de glucosa; 0, 5, 10 ó 20 g/l de pectina de citrus y 6,7 ó 13,4 g/l de Yeast Nitrogen Base (YNB). Los mismos se incubaron a 30 °C, con agitación (150 rpm). Se tomaron muestras cada 12 h hasta los 3 días. La biomasa se separó por centrifugación y el sobrenadante se mantuvo a -18 °C hasta su utilización para la medida de la actividad PG (por determinación de grupos reductores liberados a partir de ácido poligalacturónico, mediante el método DNS) y glucosa residual (mediante kit enzimático). En los medios conteniendo 5 g/l de glucosa como única FCE, la producción de PG fue despreciable. Al adicionar 5 ó 10 g/l de pectina, la enzima se expresó alcanzando valores de 60 UE/ml y 99 UE/ml, respectivamente, a las 30 h de cultivo, pero no se incrementó con 20 g/l de pectina. El incremento en la concentración de glucosa o de YNB resultó en un aumento de la actividad enzimática. Se obtuvieron valores de actividad PG de 168 UE/ml y 145 UE/ml en medios con 10 g/l de glucosa y 13,4 g/l de YNB, respectivamente. La mayor producción de biomasa se obtuvo entre las 24 y 30 h de cultivo en todas las experiencias, tiempo a partir del cual el microorganismo entró en fase estacionaria. Al aumentar la concentración de pectina no se observó un aumento en la cantidad de biomasa, esto indicaría que el microorganismo no es capaz de utilizar pectina como FCE pero si la necesita como inductor. La máxima producción de PG se obtuvo durante las primeras 24-30 h de cultivo (crecimiento exponencial). El pH disminuyó en el transcurso de las fermentaciones en todos los medios estudiados (probablemente los ácidos orgánicos producidos no fueron metabolizados por el microorganismo). La glucosa fue rápidamente metabolizada ya que luego de 24-30 h se obtuvieron valores despreciables en todos los medios ensayados, coincidiendo con el máximo crecimiento microbiano. Pichia anomala es capaz de producir PG en medios de cultivo con glucosa, pectina e YNB. La producción de PG se realizó durante la fase de crecimiento exponencial, no es reprimida por glucosa y es inducida por pectina.Microbial pectinases are very important in food industries mainly for their use in fruit and vegetable processing (winemaking, extraction and clarification of fruit juices, vegetable oil extraction, maceration of vegetables, etc.). Pectinases constitute a complex pool of enzymes that include: pectinesterases (PE), polygalacturonases (PG) and pectinlyases (PL). The objective of the present work was to study the kinetics of PG production by Pichia anomala, a wild yeast isolated in the province of Misiones, in culture media with different concentrations of carbon and energy source (CES) and nitrogen source. Cultures were grown in 500 ml-Erlenmeyer flasks with 95 ml of a medium containing 5 or 10 g/l glucose; 0, 5, 10 or 20 g/l citrus pectin and 6.7 or 13.4 g/l Yeast Nitrogen Base (YNB), at 30 °C, in a rotary shaker (150 rpm). Samples were taken every 12 h up to 3 days. Biomass was separated by centrifugation and the supernatant was kept at -18 °C until used for PG assay (by measuring the reducing groups released from polygalacturonic acid by DNS method) and residual glucose (by enzymatic kit). In culture media containing 5 g/l glucose as a sole CES, PG production was negligible. The enzyme was expressed by addition of 5 or 10 g/l of pectin, reaching values of 60 EU/ml and 99 EU/ml, respectively, at 30 h of cultivation, but enzyme activity did not increase with 20 g/l of pectin. The increase in the concentration of glucose or YNB resulted in an increase in enzyme activity. PG activity values of 168 EU/ml and 145 EU/ml were found in media with 10 g/l glucose and 13.4 g/l of YNB, respectively. The highest biomass production was obtained between 24 and 30 h of culture in all experiments, time at which the microorganism reached the stationary phase. Higher concentration of pectin did not result in an increase in biomass concentration; this would indicate that the microorganism is not capable of using pectin as CES but it is necessary as enzyme inducer. Maximum PG production was obtained during the first 24-30 h of culture (exponential growth). pH decreased during fermentation in all media studied (probably organic acids produced were not metabolized by the microorganism). Glucose was rapidly metabolized; negligible values were found in all media tested after 24-30 h of culture, coinciding with the maximum of microbial growth. Pichia anomala is capable of producing PG in culture media containing glucose, pectin and YNB. PG production takes place during the exponential growth phase; its production is not repressed by glucose and is induced by pectin.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento