Obtención De Quitosano Por Fermentación Con Aspergillus Niger.

Obtención de Quitosano por fermentación con

Aspergillus niger.

Hongo: Aspergillus niger.

Es un hongo que produce un moho negro en vegetales (muy común en la lechuga, el tomate o la acelga y limón). Es una de las especies más corrientes del género Aspergillus. Puede existir en dos formas básicas: levaduras e hifas, el Aspergillus es filamentoso.

Producto de interés: Quitosano.

Polisacárido lineal compuesto de cadenas distribuidas aleatoriamente de β-(1-4) D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina.

Usos:

• Se emplea principalmente como una ayuda en el crecimiento de las plantas.

• Ha sido utilizado para la coagulación de caseínas de leche y producción de quesos de bajo contenido calórico.

• Se emplea en la filtración y depurado de aguas.

• Anticoagulante tópico en vendajes y otros agentes antihemorrágicos

Tradicionalmente, la fuente primaria de quitosano ha sido la quitina, que a su vez proviene del material residual de la industria pesquera (exoesqueletos de camarón), sin embargo la extracción del polímero se ve limitada, debido a la escasez del material residual en ciertas temporadas del año o tiempos de veda, por esta razón, se utilizan fuentes de partida no convencionales como los hongos. El micelio de varias especies de hongos, como en el caso de Aspergillus niger ha sido empleado como fuente alternativa para la obtención de quitosano.

Cultivo, crecimiento y escalamiento del hongo Aspergillus niger.

La cepa ATCC 16404-Aspergillus Níger se obtuvo de los laboratorios de la American Type Culture Collection. Se cultivó en PDA (papa dextrosa agar). Para la preparación del medio se utilizaron 7,8 g de PDA para una solución de 200 ml de agua y se procedió a su esterilización, conservando las condiciones de 121 oC y 15 Lb de presión por 15 minutos. Una vez logrado el crecimiento y aislamiento fúngico en PDA, así como la determinación de las condiciones óptimas, se procedió a su caracterización macroscópica y microscópica para continuar con el escalamiento, el cual es un proceso con el que se induce un crecimiento rápido por medio de agua peptonada y por YPD (Yeast Peptone Dextrose). El primero es para el crecimiento de las esporas, y el segundo es para el crecimiento masivo de hifas.

Extracción y desacetilación de la quitina del hongo A. Niger.

En esta fase se realizaron diferentes procesos en el hongo para extraer el biopolímero. Se lavaron 89,4g de Aspergillus niger para eliminar impurezas, se adicionó NaOH al 40% por 5 horas a 95oC. Se eliminó todo el exceso de NaOH lavándolo con abundante agua caliente y luego se midió el pH hasta que estuvo cercano a 7. Manualmente se mezcló con HCl al 10% por 4 horas, en este paso la solución se empieza a solubilizar, y luego se midió el pH de la pasta, el cual debe oscilar entre 3,8-4,5. Luego se centrifugó a una velocidad de 6.000 rpm durante 25 minutos. La operación de extracción se repitió 3 veces más adicionando HCl al 10%. Finalmente el polímero precipitó adicionando NaOH al 40% hasta que el pH fue de 10,0.

El quitosano se recuperó por centrifugación y filtración, posteriormente se lavó con agua, etanol y acetona, y se secó en un horno al vacío a 50°C. Se obtuvo un peso final de 7,6g de quitosano, con un rendimiento del 8,5%, lo cual es mayor que otros reportados en la literatura pero menor que el obtenido por el exoesqueleto de los crustáceos.

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