Glucógeno Y Etanol En Las Células De Levadura

Materiales y Métodos

Introducción

El glucógeno, un polímero ramificado de glucosa acumulada en tiempos de suficiencia nutricional. Este depósito de energía es sintetizado o degradado en demanda para equilibrar el suministro de glucosa. El glucógeno se ha aislado y caracterizado por una variedad de microorganismos, incluyendo levaduras, Mycobacterias (Antoine AD y Tepper BS 1969), E. coli (Barengo R et al. 1975) & Aerobactor aerogenes (Gahan LC y Conrad HE 1968). El glucógeno en la levadura sirve de almacenamiento de hidratos de carbono que desempeña un papel en la nutrición durante el ayuno y bajo condiciones de estrés.

-glucanos hechas de -(1-4) & -(1-6) enlaces glucosídicos representa glucógeno, un polisacárido de almacenamiento en la célula de levadura que varía de 1% a 34% del peso total de la célula (Rocha 1987). Está organizado en forma de dos piscinas: una piscina soluble localizada en el citoplasma y la otra insoluble unido al componente de la pared celular ß-glucano (Smith et al., 1977). La presencia del tercer grupo de glucógeno en forma de a-glucanos en el nivel de la superficie celular de la levadura es confirmada por estudios previos (Arvindekar AU, 1995). La presencia de glucógeno en el espacio periplásmico de levadura también es descrito por Smith et al. (1974). Se han detectado dos piscinas metabólicas de glucógeno en Dictostellium discoideum (Hames BD y Ashworth JM 1974). El contenido de glucógeno en células de levadura cambia drásticamente en respuesta al estado fisiológico. El agotamiento de las fuentes de carbono, nitrógeno o azufre inducen a una acumulación de glucógeno en levadura (Lillie y Pringle 1986).

Además la pared celular de levadura también representa el 80% de carbohidratos (Fleet 1981) que consta de b-glucano, manano & quitina. El ß-glucano representa el principal componente estructural de la pared celular de la levadura. La pared celular de la levadura puede variar en su composición y espesor dependiendo de la composición del medio de crecimiento, la temperatura de crecimiento, pH externo y los niveles de oxígeno (Aguilar-Uscanga B y Francois J M, 2003). La combinación de una considerable resistencia mecánica y alta elasticidad permite a la pared transmitir y redistribuir el esfuerzo físico, ofreciendo así una protección eficaz contra daños mecánicos (Koch AL, 2003). El glucano de la pared celular de Saccharomyces, se encontró que se compone de dos componentes: un alto peso molecular alcalino insoluble ß (1-3) glucano con pocos vínculos de ß (1-6) y ß (1-4) a lo largo de los vínculos con ß (1-6) glucano vinculado con 20% de ß (1-3) los vínculos entre cadenas (Manners et al., 1973). El glucógeno de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae (Arvindekar AU, 2002) y Saccharomyces carlsbergenesis (Jadhav JP, 2006) se encontró que estaba unida al componente ß-glucano. La pared celular de la levadura también se compone de quitina presente en brote de cicatrices, así como una capa externa de mano proteínas formada por residuos de manosa. Las manoproteínas son altamente glicosilada polipéptidos con frecuencia 50 a 95% en pesos de carbohidratos (Orlean, 1997). Los polisacáridos de sobrecarga de la pared celular de levadura funcionan como un andamio para la capa protectora externa de manoproteínas y glicoproteínas (Klis FM, 2002). La composición de esta capa externa de la proteína puede variar dependiendo de las condiciones de crecimiento (De groot PWJ et al., 2004, 2005).

La observación general de que el nivel de glucógeno depende del pH, temperatura, composición del medio utilizado para el crecimiento celular y la duración de la fermentación en donde se encontró el glucógeno de la pared celular que se agotan después de 48 h de período de fermentación. El presente trabajo tiene por objeto realizar el estudio del glucógeno y contenido de etanol de la cepa de fermentación baja de Saccharomyces cerevisiae (MTCC-12) utilizando dos fuentes de carbono variables, glucosa y sacarosa, así como para encontrar la correlación entre glucógeno insoluble de fermentación vinculado a la pared ß-glucano y el contenido de etanol en esta cepa de levadura.

Experimental

Los microorganismos & las condiciones culturales

La cepa inferior floculación de Saccharomyces cerevisiae (MTCC-12) se obtuvo del Instituto de Tecnología Microbiana, de Chandigarh. Se mantuvo en agar YEPD a +4 ° C. Petone, extracto de levadura, extracto de malta se obtuvieron de Difco Laboratorio, Detroit, MI. La amiloglucosidasa se adquirió de Sigma Chemical Company, EE.UU. y Kit de glucosa oxidasa era de BioLab. Nitrato de amonio Cerric se obtuvo de Qualigen.

Composición de Medios

Medios figura 2, 4, 6, 8, y 10% de glucosa, 0,5% de peptona y 0,3% de extracto de levadura en un conjunto de cinco matraces cada una. En otro conjunto de cinco matraces se preparó usando medios con 2% - 10% de sacarosa, 0,5% de peptona y 0,3% de extracto de levadura.

La Recolección de Células de Levadura

Medios esterilizados se dispersaron en matraces de 1 L que se inocularon con 24 h cultivo iniciador (10% v / v) cultivado en el mismo medio. La fermentación se lleva a cabo a 25 ° C durante 48 h. Entonces las células de levadura de cada matraz se recogieron bajo condiciones de frío y se lavó dos veces con agua destilada fría.

Digestión alcalina de células de levadura: (Smith et al, 1977).

Las células de levadura cosechadas a partir de medio de cultivo fueron sometidos a digestión alcalina utilizando 2 ml 20% de KOH / g de células de levadura y se mantuvo en un baño de agua hirviendo durante 1 h. la digesto alcalino resultante se enfrió en baño de hielo y se ajustó a pH 7,0 utilizando hielo enfrío 0,5 M de HCl. La célula de levadura digesto se centrifugó para separar el sobrenadante

que contiene glucógeno soluble y el residuo insoluble en gelatina como masa que consta de la pared celular ß-glucanos. Ambas fracciones se utiliza además para la determinación cuantitativa de glucógeno soluble e insoluble, así como total de carbohidratos.

Determinación de glucógeno:

Las porciones de solución sobrenadante y la suspensión residual se incubaron con 1 ml de recopilación que contiene glucoamilasa de A. niger (2 IU), -amilasa salival (1 IU) y 50 mM de acetato sódico (pH 5.0) a 37 ° C durante 30 minutos. El glicógeno se estimó a partir de la cantidad

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