Producción de xilitol a partir de levaduras nativas colombianas*

Abstract

* Este artículo corresponde a la presentación oral que obtuvo el tercer lugar en la sala de bioprocesos, bioprospección y ambiental del segundo Congreso Colombiano de Biotecnología. El xilitol es un edulcorante alternativo con características similares a la sacarosa que ha despertado gran interés debido principalmente a su uso seguro en pacientes diabéticos y aquellos deficientes en glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa. Su síntesis química es costosa y genera subproductos indeseables, mientras que el proceso biotecnológico, utilizando levaduras de diferentes géneros, se perfila como una alternativa viable de producción por ser más seguro y específico. Colombia, por su ubicación geográfica privilegiada, ofrece una gran variedad microbiana que puede aprovecharse con fines académicos y comerciales, por esto, en el presente trabajo se realizó la búsqueda de algunos microorganismos nativos con potencial para la producción de xilitol. Se aislaron 25 especies de levaduras, de las cuales fue posible identificar bioquímicamente el 84% mediante el kit API 20C-AUX. Tres levaduras: Candida kefyr, C. tropicalis y C. parapsilosis presentaron mayor capacidad para degradar xilosa frente a las demás, por lo que fueron seleccionadas para la posterior evaluación de su capacidad productora. Se desarrollaron cultivos celulares discontinuos en matraces agitados a 200 rpm y 35 °C por 30 horas, usando un medio sintético con xilosa como fuente de carbono. La evaluación del consumo de xilosa y la producción de xilitol se realizó por cromatografía de capa fina y cromatografía líquida de alta resolución. Los rendimientos máximos se lograron con Candida kefyr y C. tropicalis (Yp/s 0,5 y 0,43 g/g, respectivamente), utilizando una concentración inicial de 20 g/L de xilosa. Palabras clave: xilitol, xilosa, levaduras, Candida kefyr, C. tropicalis, C. parapsilosis.

Xylitol is an alternative sweetener with similar characteristics to sucrose that has become of great interest, due mainly to its safe use in diabetic patients and those deficient in glucose-6-phosphate-dehydrogenase. Its chemical production is expensive and generates undesirable by-products, whereas biotechnological process, which uses different yeasts genera, is a viable production alternative because it is safer and specific. Colombia has a privilege geographic location and offers a great microbial variety, this can be taken advantage of with academic and commercial goals. Because of this, some native microorganisms with potential to produce xylitol were screened in this work. It were isolated 25 yeasts species, from which was possible to identify 84% by the kit API 20C-AUX. Three yeasts: Candida kefyr, C. tropicalis y C. parapsilosis presented greater capacity to degrade xylose compared to the others, therefore they were selected for the later evaluation of its productive capacity. Discontinuous cellular cultures were developed in shaken flasks at 200 rpm and 35°C by 30 hours, using synthetic media with xylose as carbon source. Xylose consumption and xylitol production were evaluated by thin layer chromatography and high performance liquid chromatography. The maximal efficiency were obtained with Candida kefyr and C. tropicalis (Yp/s 0.5 y 0.43 g/g, respectively), using an initial xylose concentration of 20 g/L. Key words: Xylitol, xylose, yeasts, Candida kefyr, C. tropicalis, C. parapsilosis.