Publicado 22/12/2014

Selección de microorganismos psicrotolerantes productores de pectinasas frío-activas para procesos biotecnológicos a bajas temperaturas.

Por: María S. Cabeza, Fanny L. Baca, Ernesto Muñoz Puntes, Flavia Loto, Mario D. Baigorí and Vilma I. Morata. En: Food Technol. Biotechnol. 49 (2) 187-195 (2011)

En la elaboración del vino, las bajas temperaturas son favorables para la producción y la retención de los componentes de sabor y color, lo que requiere el uso de enzimas frío-activas. Por este motivo, se han aislado y seleccionado microorganismos psicrotolerantes en base a su capacidad de producir enzimas pectinolíticas con actividad satisfactoria a bajas temperaturas. Se tomaron muestras de diferentes variedades de uvas maduras con denominación de origen de la región de San Rafael (Mendoza, Argentina), y se tomaron cepas micóticas, pectinolíticas bacterianas y cepas de levadura. Se midió la actividad pectinolítica por medio de la técnica “cup-plate”, analizando la cuantificación de azúcares reductores liberados y la reducción de la viscosidad de la solución de pectina. Se seleccionaron dos bacterias (Bacillus SP SC-G y SC-H) y dos cepas de levadura para una buena actividad de la pectinasa a bajas temperaturas. Entre éstas, se seleccionó la cepa con mayor actividad -Bacillus SP SC-H. Según los perfiles obtenidos en los análisis de ARNr 16S, el Bacillus sp. SC-G y el SC-H pueden clasificarse como miembros del género de los Bacillus subtilis. Entre las técnicas ensayadas, la evaporación rotatoria se consideró la más adecuada para obtener extractos enzimáticos con mayor actividad. Las condiciones óptimas para la actividad enzimática fueron de 30° C y de un pH=5,0 para el extracto concentrado; y de 45° C y pH=6,0 para el sobrenadante filtrado. El extracto concentrado presentó una buena actividad a 3° C, lo que confirma que se trata de una enzima frío-activa. Se utilizó la extracción natural y la preparación enzimática para extraer pigmentos y polifenoles de uva Malbec. Los mejores resultados se obtuvieron para el extracto enzimático respecto del índice, el matiz, los parámetros de coordenadas de CIELab, las diferencias de color de CIELab y los polifenoles (medidos según Folin-Ciocalteu).

Selection of Psychrotolerant Microorganisms Producing Cold-Active Pectinases for Biotechnological Process at Low Temperature

In winemaking, low temperatures are favourable for the production and retention of
flavour and colour components, requiring the use of cold-active enzymes. For this reason,
‘psychrotolerant’ microorganisms have been isolated and selected based on their ability to produce pectinolytic enzymes with satisfactory activity at low temperatures. Different mature grape varieties with designation of origin were sampled from the region of San Rafael (Mendoza, Argentina), and pectinolytic bacterial, fungal and yeast strains were isolated.
The pectinolytic activity was measured by cup-plate assay, quantification of released reducing sugars and viscosity reduction of pectin solution. Two bacteria (Bacillus sp. SC-G and SC-H) and two yeast strains were selected for their good pectinase activity at low temperatures.
Among them, the strain with the highest activity, Bacillus sp. SC-H, was selected. According to their 16S rRNA profiles, Bacillus sp. SC-G and SC-H can be classified as members of Bacillus subtilis. Among the assayed techniques, the rotary evaporation was found to be the most appropriate to obtain enzymatic extracts with highest activity. The optimal conditions for the enzymatic activity were 30 °C and pH=5.0 for the concentrated extract, and 45 °C and pH=6.0 for the filtered supernatant. The concentrated extract presented good activity at 3 °C, confirming that it was a cold-active enzyme. Natural extraction and enzymatic preparation were used to extract pigments and polyphenols from Malbec grapes. Better results were obtained for the enzymatic extract with regard to index, shade, CIELab coordinates, CIELab colour differences and polyphenols (measured using Folin-Ciocalteu).

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