Extracción optimizada y purificación parcial de invertasa aislada de S. Cerevisiae en puré de durazno

Abstract

Resumen La extracción fue realizada a través de un proceso de autolisis, donde las enzimas degradan las estructuras celulares y liberan el contenido citoplasmático al medio extracelular. El proceso de autolisis fue realizado en shaker con diferentes velocidades de agitación (50 - 350 rpm) y concentraciones de bicarbonato de sodio (50 -350 mM NaHCO3) a 40 °C por 24 horas, usando un diseño experimental compuesto central adaptado para dos variables y cinco niveles, así como una metodología de superficie de respuest a (MSR) y análisis canónico para definir las condiciones óptimas de extracción de invertasa de S. cerevisiae aislada de puré de durazno (ISc). En la condición optima de extracción, se estudió el efecto de la liofilización y purificación en la actividad de la invertasa, usando el método colorimétrico del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS) a 490 nm para acompañar su actividad expresada en unidades. Una unidad (U) es definida como 1 mg glucosa.min-1. El valor de proteínas fue cuantificado por el método Lowry y la invertasa de levadura comercial (ILC) como testigo. La influencia de la concentración de NaHCO3 y de la velocidad de agitación en la extracción de la enzima invertasa indicó efecto lineal, cuadrático e interactivo. El modelo de forma polinómica de segundo orden explicó el fenómeno de extracción de la invertasa con un R2 de 0,80, y con actividad significativamente dependiente de ambas variables. La máxima extracción fue observada en el punto central experimental (200 mM NaHCO3 y 200 rpm) con una actividad de 14,7 U.mg-1. El punto estacionario es un punto de máxima extracción, el cual difiere en menos de 10% del punto central experimental. De acuerdo a estas características, las óptimas condiciones para extracción de la invertasa de S. cerevisiae aislada de puré de durazno son 200 mM NaHCO3 como agente de autolisis, 200 rpm de agitación orbital a 40oC durante 24 horas y usando una biomasa de levaduras liofilizadas. El etanol es más efectivo que la acetona para la recuperación de la actividad específica.Abstract The extraction was performed using an autolysis process where enzymes degrade cell structures and release the cytoplasmic contents to the extracellular medium. The autolysis process was carried out in shake flasks with different agitation speeds (50 - 350 rpm) and the concentration of sodium bicarbonate (50 -350 mM NaHCO3) at 40 ° C for 24 hours, using a central composite design adapted for two variables and five levels and response surface methodology (RSM) and canonical analysis to define the optimal conditions of extraction of invertase S. cerevisiae from peach puree (ISc). In great condition extraction, we studied the effect of the liofilization and purified in the invertase activity using colorimetric method of 3,5-dinitrosalicílico (DNS) at 490 nm to monitor their activity. One unit (U) defined as 1 mg glicose.min-1. Protein concentrations were determined by Lowry and invertase comercial yeast (ICY). The influence of concentration NaHCO3 and stirring speed to extract the enzyme invertase showed linear effect, quadratic and interactive. The polynomial model of second order could explain the extraction phenomenon of invertase with R2 of 0.80, with significantly dependent on both variables activity. The maximum extraction was observed in the experimental center point (200 mM NaHCO3 and 200 rpm) with an activity of 14.7 U.mg-1. The stationary point is a point of maximum extraction, differing by at least 10% of the experimental center point. Based on these characteristics, the optimal conditions for extraction of S. cerevisiae invertase from peach puree (ISc) are 200 mM NaHCO3 as autolysis agent, 200 rpm orbital shaking at 40ºC for 24 hours and freeze-dried using biomass. Ethanol is more effective than acetone for recovery of specific activity.