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dc.contributor.advisorArriola Guevara, Enrique
dc.contributor.advisorCorona González, Rosa Isela
dc.contributor.advisorAmaya Delgado, Lorena
dc.contributor.authorMiramontes Corona, Carmen
dc.contributor.editorCUCEI
dc.contributor.editorUniversidad de Guadalajara
dc.contributor.otherMAESTRO EN CIENCIAS EN PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS
dc.date.accessioned2019-11-29T18:40:22Z-
dc.date.available2019-11-29T18:40:22Z-
dc.date.issued2014
dc.identifier.urihttps://wdg.biblio.udg.mx
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/79857-
dc.description.abstractLas cáscaras de cítricos son un sustrato viable para la producción de enzimas xilanocelulolíticas, debido a su contenido en celulosa, hemicelulosa y pectina con 14.9, 7.6 y 17.4 % respectivamente. En este estudio se aislaron microorganismos de desechos de cítricos con la finalidad de identificar organismos con capacidad para producir hidrolasas tales como celulasas, xilanasas y pectinasas. Se aislaron 32 cepas de hongos, estas cepas se cultivaron en medios que contenían carboximetilcelulosa (CMC), xilano ó pectina como única fuente de carbono con el objetivo de seleccionar las que lograron crecer sobre el sustrato particular, lo que sugería que tendrían capacidad para producir las enzimas correspondientes. Solo 16 cepas crecieron en estos medios, se logró identificar molecular y morfológicamente el género y especie de 13 de estas cepas, los géneros fueron: Penicillium, Fusarium, Mucor, Lasiodiplodia, Cladosporium y Aspergil/us. Se estudió la producción de enzimas xilanocelulolíticas con 1 O de las cepas identificadas utilizando cáscaras de naranja como sustrato (previamente caracterizadas), por fermentación en estado sólido (FES).
dc.description.tableofcontentsINDICE DE CONTENIDOS ÍNDICE DE CONTENIDOS ..... . ...... ...... ... ...... ...... ........................... ...... ....... . ÍNDICE DE ABREVIATURAS....................................................................... VII INDICE DE TABLAS.................................................................................. IX INDICE DE FIGURAS................................................................................. XI RESUMEN ................................................................................................ 1 INTRODUCCIÓN... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 JUSTIFICACIÓN... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 OBJETIVOS............................................................................................. 6 HIPÓTESIS...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 CAPÍTULO 1. MARCO TEÓRICO Y ANTECEDENTES 1.1 Importancia de la producción de cítricos................................................ 8 1.2 Productos obtenidos a partir de residuos de cítricos...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3 Métodos de extracción de aceites esenciales de cítricos................ ..... ...... 1 O 1.4 Composición química de los cítricos.... ........... ... ...... ...... ............ ............ 11 1.4.1 Celulosa................................................................................ 12 1.4.2 Hemicelulosa... ...... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ...... ... ... .... 13 1.4.3 Lignina.................................................................................. 13 1.4.4 Pectinas... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.5 Descripción de enzimas xilanocelulolíticas.... ..... ...... ......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5.1 Celulasas...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5.2 Hemicelulasas.... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... ... ... ... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... ... .. . 15 1.5.3 Pectinasas... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.6 Usos de enzimas xilanocelulolíticas en la Industria..................................... 16 1. 7 Microorganismos productores de enzimas xilanocelulolíticas................. .. .. 17 1.8 Identificación morfológica y molecular de microorganismos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23 1.8.1 Identificación Morfológica........................ ...... ......................... 23 1.8.2 Identificación Molecular... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.9 Procesos fermentativos para la producción enzimática............................. 27 1.10 1.11 Tipos de reactores utilizados para la producción de enzimas xilanocelulósicas........................................................................... .. .. 28 Influencia de las condiciones de cultivo sobre la producción de enzimas xilanocelulósicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.11.1 Fuente de carbono................................................................ 29 1.11.2 Contenido de humedad.......................................................... 29 1.11.3 Temperatura y pH... ...... ... ... ... ... .... ........ ... ... ... .... ..... ...... ........ 29 1.11.4 Morfología de crecimiento de hongos...... ..................... ... ...... ... 30 1.12 Fuentes de obtención enzimática...... .. ...... ...... ........................ ... ...... .... 30 CAPÍTULO 2. MATERIALES Y MÉTODOS 2.1 Aislamiento de microorganismos (mohos)............................................. 32 2.2 Selección de microorganismos productores de enzimas xilanocelulósicas... 33 2.3 Identificación morfológica de microorganismos....................................... 33 11 2.3.1 Macrocultivo en caja petri... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.3.2 Microcultivo en portaobjetos....... ..... ..................... ...... .......... ... 33 2.3.3 Observación de cepas por preparación con cinta transparente..... .. 35 2.4 Identificación molecular de cepas aisladas............................................ 36 2.4.1 Extracción de ADN... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 36 2.4.2 RFLP de los espaciadores internos transcritos (ITS) y la región 5.8S de ADNr..................................................................... .. 37 2.4.3 Electroforesis de productos de amplificación... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.4.4 Digestión de productos de PCR a partir de diversas enzimas de restricción... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.4.5 Secuenciación del DNA... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 38 2.4.6 Reacción de secuenciación de ADN amplificado y purificado..... . ... 39 2.4.7 Identificación de cepas aisladas de cítricos a partir de la secuenciación de ADN... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.5 Caracterización de cáscaras de naranja y limón...................................... 40 2.5.1 Determinación de proteínas..................................................... 40 2.5.2 Determinación de extracto etéreo... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.5.3 Determinación de pectina........................................................ 41 2.5.4 Determinación de hemicelulosa... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... 42 2.5.5 Determinación de celulosa y lignina... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....... 42 2.5.6 Identificación de celulosa, hemicelulosa y pectina por espectrofotometría de infrarrojo (IR).......................................... 42 2.6 Fermentación en estado sólido (FES)................................................... 43 111 2.6.1 Empacado de columnas para la FES......................................... 43 2.6.2 Montaje de biorreactores.... .. ... ... ... ... ... . . . ... ... ... ... ... ... . . . . . . . . . . . . ... 43 2.6.3 Preparación del inóculo..... . ...... ........................... ...... ............ . 44 2.6.4 Proceso de fermentación........................................................ 45 2.6.5 Actividad de celulasas, xilanasas y pectinasas......................... .. .. 45 2.6.6 Determinación de azúcares reductores...................................... 46 2.7 Caracterización de los extractos enzimáticos crudos.... ..... ...... ................. 46 2.7.1 Determinación del pH óptimo................................................... 46 2.7.2 Determinación de temperatura óptima........................................ 47 CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 Aislamiento de microorganismos a partir de cítricos................................. 48 3.2 Selección cualitativa de microorganismos.............................................. 49 3.3 Identificación de microorganismos....................................................... 50 3.3.1 Identificación morfológica de microorganismos aislados............... 51 3.3.2 Identificación molecular de microorganismos aislados................. 54 3.4 Caracterización de cáscaras de naranja y limón... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.4.1 Identificación de residuos lignocelulósicos por espectrofotometría de infrarrojo (1 R)... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 64 3.5 Producción de enzimas con las cepas aisladas de cítricos por fermentación en estado sólido (FES)..................................................................... 67 3.5.1 Producción de enzimas por Fusarium sp. UPO121 185 N6C6 en FES .................................................................................. 67 IV 3.6 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6 Producción de enzimas por cepas de Penicillium en FES.............. 70 Producción de enzimas por Cladosporium oxysporum L3C1 en FES.................................................................................. 74 Producción de enzimas por Aspergil/us fumigatus Li2C5 en FES... 75 Producción de enzimas por Mucorracemosus N9C1 en FES........ 78 Producción de enzimas por las cepas no identificadas N3C2 y Li2C3 en FES...................................................................... 80 Cinética de producción de enzimas por fermentación en estado sólido (FES) a partir de cepas aisladas de cítricos..... . ...... ...... ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 3.7 Análisis estadístico............................................................................ 88 3.7.1 Análisis estadístico para la producción de enzimas celulasas... ..... 88 3.7.2 Análisis estadístico para la producción de enzimas xilanasas... ... .. 89 3.7.3 Análisis estadístico para la producción de enzimas pectinasas... ... 90 3.8 Velocidad de formación de productos de las cepas aisladas de cítricos.... ... 91 3.9 Comparación de producción de enzimas por fermentación en medio sumergido y en estado sólido a partir de la cepa Aspergil/us fumigatus Li2C5... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 93 3.1 O Caracterización de los extractos enzimáticos de celulasas xilanasas y pectinasas... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.10.1 Caracterización de celulasas producidas por la cepa N3C2 no identificada......................................................................... 95 Caracterización de xilanasas producidas por la cepa Aspergil/us 3.10.2 fumigatus Li2C5... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... ... ... ... ... .. 98 Caracterización de pectinasas producidas por la cepa Aspergil/us 3.10.3 fumigatus Li2C5............................................................ .. . . . . . 101 V CAPÍTULO 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 Conclusiones................................................................................... 105 4.2 Recomendaciones y/o perspectivas...................................................... 107 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................... 108 ANEXOS Anexo 1 Preparación de medios de cultivo y reactivos... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A Anexo 2 Análisis estadístico ...... ... ...... ...... ........................... ...... ......... ..... ...
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dc.language.isoes
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php
dc.titleEvaluación de hongos aislados de cítricos para la producción de celulasas, xilanasas y pectinasas por fermentación en estado sólido a partir de cáscaras de naranja
dc.typeTesis
dc.typeMaestría
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderMiramontes Corona, Carmen
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