Screening para el aislamiento y caracterización de microorganismos y enzimas potencialmente útiles para la degradación de celulosas y hemicelulosas

Abstract

Se presenta un modelo práctico de microbiología aplicada y biotecnología para aislar y caracterizar microorganismos, como una minús­cula muestra de la extensa biodiversidad de nuestros suelos. Se analiza su capacidad para producir depolimerasas e hidrolasas accesorias para la degradación de xiloglucanos-pectatos o glucoarabinoxilanos, con el fin de evaluar su potencial como degradadores de material vegetal. Se propone el uso del cultivo en paredes celulares vegetales como única fuente de carbono, como inductores de las actividades hidrolíticas, y el uso de las mismas paredes celulares y de xilano entrecruzado para purificar en forma rápida y económica enzimas degradadoras de celulosas y hemicelulosas. Con estos soportes de afinidad se logró un redimiento de purificación de xilanasas del 500% en un solo paso. Partiendo de 65 aislamientos se seleccionaron cinco, a los cuales se les hizo caracterización isoenzimática para celulasas y xilanasas. Se les sugiere como potencialmente útiles en compostaje y otros procesos industriales. Palabras clave: celulasas, hemicelulasas, cromatografía de afinidad, sustratos entrecruzados, diversidad microbiológica, compostaje.

A practical, applied microbiology and biotechnology model is presented for isolating and characterising micro-organisms, this being a tiny part of the immense biodiversity of tropical soils. These microbes' ability to produce depolymerases and accessory hydrolases degrading xyloglucans-pectates or glucoarabinoxylans is analysed to evaluate their potential for degrading plant material. We propose culturing micro-organisms on the cell wall as main carbon source and as hydrolitic activity inducer. The same cell walls can be used for cross-linking xylan and for rapid, low cost purification of cellulose and hemicellose degrading enzymes. A 500% xylanase purification yield was obtained in a single step with these affinity supports. Out of the 65 isolates obtained were finally selected for characterising isoenzymes for cellulase and xylanase activities. The five strains are suggested as being potentially useful in different industrial processes regarding degrading cellulose and hemicellulose. Key words: Cellulase, hemicellulase, affinity chromatography, cross-linked substrate, microbiological diversity, composting