Amilasas producidas por malteo de semillas de cebada y fermentación en estado sólido

Abstract

Las amilasas son enzimas hidrolíticas de importancia para la industria agroalimentaria, con aplicaciones relevantes en la producción de jarabes, productos de panificación, cervecería y otros derivados del almidón. En el presente trabajo se evaluaron amilasas obtenidas mediante el malteo de semillas de cebada (var. Esperanza) y por fermentación en estado sólido (FES), utilizando Aspergillus niger como microorganismo productor. Durante la primera etapa experimental, se llevó a cabo el malteo de las semillas por un periodo de 84 h y se monitoreó la síntesis de proteínas y la actividad enzimática. En la segunda etapa se desarrolló la FES, sobre agrolita impregnada con almidón de cebada, durante 72 h. Las amilasas obtenidas en ambos procesos fueron posteriormente purificadas parcialmente mediante extracción acuosa en dos fases, empleando polietilenglicol 2000 y una mezcla de sales de fosfato de potasio (monobásico y dibásico). La caracterización bioquímica se realizó con la fase superior o polimérica del sistema de extracción. Se evaluó la actividad enzimática en diferentes condiciones de temperatura, pH y concentración de almidón, así como la estimación del peso molecular. Finalmente, se determinó el efecto de las amilasas obtenidas por FES sobre la germinación de semillas de cebada. Durante el malteo, se observó un incremento sostenido tanto en el contenido proteico como en la actividad amilasa, alcanzando valores máximos de 26.73 mg mL⁻¹ y 11.42 UI mL⁻¹ a las 42 h, respectivamente. En la FES, la mayor actividad amilasa (7.42 ± 0.13 UI mg⁻¹) se obtuvo a las 24 h. En ambos casos, las enzimas mostraron preferencia por la fase polimérica del sistema de extracción, con coeficientes de partición enzimática de 2.12 ± 0.01 (malteo) y 3.06 ± 1.06 (FES). Las amilasas sintetizadas de malteo presentaron óptimos de actividad a 40 °C y pH 5, mientras que las de FES lo hicieron a 50 y 60 °C y pH 5 y 6. La aplicación de amilasas exógenas promovió una mayor tasa de germinación, este incrementó significativamente de 81.00 ± 2.00 % a 85.67 ± 2.08 %. Se demostró la factibilidad de separar amilasas para su aplicación en el malteo de semillas de cebada.