Identificación de fenotipos de desrepresión catabólica en cepas de Aspergillus niger sobreproductoras de exopectinasas - García Ignacio, Helue Miriam (Universidad Autónoma Metropolitana, 2003)
La utilización de enzimas en la industria de: alimentos ha crecido considerablemente, debido a que presenta una serie de ventajas, además de las de índole económica o tecnológica. La gran especificidad de acción que tienen las enzimas hace que no se produzcan reacciones laterales imprevistas. En la actualidad existe un gran número de microorganismos industriales, que producen enzimas. Un grupo de enzimas de gran importancia para la industria alimenticia son las pectinasas, empleadas para disminuir la viscosidad de los jugos de frutas y facilitar así su extracción, maceración, licuefacción y clarificación. Entre los microorganismos industriales productores de pectinasas se encuentra Aspergillus niger. Es conveniente el mejoramiento de cepas de este hongo, con el fin de aumentar la productividad de la enzima. En un trabajo previo se aislaron mutantes a partir de la cepa silvestre de A. niger. C28B25, lo que permitió un incremento de hasta 300% en la producción de pectinasas, en las mejores mutantes con respecto a la cepa silvestre. Estas cepas mutantes se aislaron como resistentes al análogo tóxico 2-desoxiglucosa (2DG). Posteriormente, a través de la recombinación parasexual de estas dos cepas mutantes de A. niger (Aw96-4 y Aw99iii), sobreproductoras de pectinasas, Loera et al., (1994) crearon un diploide (D4), que sobreproduce pectinasas con respecto a la cepa silvestre, y a las cepas progenitoras (20% más que la cepa Aw99iii). De este modo, recientemente fue obtenido otro diploide (DAR2), a partir de la cruza parasexual de las cepas mutantes mejoradas Aw96-3 y Aw96-4 por Montiel (2000). Este diploide presentó un nivel de sobreproducción de invertasa de hasta dos órdenes de magnitud mayor que las cepas progenitoras. Anteriormente se ha demostrado que la glucosa reprime la síntesis de pectinasas en medio líquido. Sin embargo, aún quedan abiertas muchas cuestiones sobre los fenotipos mejorados, y en particular, sobre la fisiología de inducción y represión de las cepas mejoradas, -lo cual corresponde a la razón de ser de esta tesis. En este contexto, el objetivo del presente trabajo es obtener un nuevo diploide (DAR3) mediante la cruza parasexual de las cepas Aw99iii y Aw96-3 (mutantes mejoradas) y evaluar la sobreproducción de pectinasas en los diploides D4, DAR2 y DAR3, en las cepas progenitoras de cada diploide y en la cepa silvestre (C28B25), con el fin de determinar si existe algún patrón de desrepresión dominante o recesivo. Otro de los objetivos de esta tesis fue realizar un análisis cuantitativo del rendimiento YE/X para cada cepa, utilizando pectina como fknte de carbono, en presencia y ausencia de glucosa como azúcar represor y determinar si existe relación entre la resistencia a la 2-desoxiglucosa y la desrepresión catabólica. En ausencia de glucosa, el diploide D4 sobreprodujo pectinasas, en un 14% y 74% con respecto a la cepa Aw99iii y Aw96-4, respectivamente. En presencia de glucosa, la producción de pectinasas por el diploide D4 file mucho mayor que las cepas progenitoras (93% mayor que la cepa Aw96-4 y 134% mayor que la cepa Aw99iii). En un medio sin glucosa, la cepa Aw96-4 sobreprodujo pectinasas hasta 85.7% más que la cepa Aw96-3 y 105.3% más que el diploicle DAR2. Sin embargo, en presencia de glucosa, el diploide DAR2 sobreprodujo pectinasas con respecto a las cepas progenitoras (3 1.4% con respecto a la cepa Aw96-4 y de 500% sobre la cepa Aw96-3). En ausencia de glucosa, el diploide DAR 3 mostró un incremento de 328% en la producción de pectinasas con respecto a la cepa Aw915-3 y del 33% con respecto a la cepa Aw99iii. En presencia de glucosa, la cepa Aw99iii sobreprodujo pectinasas con un incremento del 94 YO sobre la cepa DAR3 y del 391% sobre la cepa Aw96-3. La cepa Aw99iii está desreprimida catabólicamente, al igual que el diploide D4, por lo cual esta cepa mostró un patrón dominante en el Diploide D4, esto coincide con lo reportado por Loera et al., (I 999). Las cepas Aw96-4 y Aw96-3 son sensibles a la represión catabólica, sin embargo, el diploide al que dieron origen (DAB) se encontró desreprimido, puesto que en un medio con glucosa se observó que la cepa DAR2 sobreprodujo pectinasas, en comparación con las cepas que le dieron origen (Aw96-4 y Aw96-3). La cepa Aw96-3 mostró un patrón dominante en el diploide DAR3, en cuanto a la represión catabólica, es decir, ambos se encuentran reprimidos. En cuanto a los patrones de resistencia a 2DG, el diploide D4 resultó sensible a 2DG, al igual que la cepa silvestre, lo cual indica que hubo una complementación de la información entre las cepas progenitoras (Aw96-4 y Aw99iii), ambas resistentes a 2DG. La cepa Aw96-3 mostró ser sensible a 2DG, por el contrario, la cepa Aw96-4 fue resistente y el diploide DAR2 resultó poco tolerante a 2DG, lo cual indica la codominancia de ambas cepas en el diploide. La cepa Aw96-3 muestra un patrón dominante de resistencia a 2DG en el diploide DAR3, ya que ambas cepas son sensibles a 2DG, a diferencia de la cepa Aw99iii que es resistente a 2DG. Otro resultado interesante de este trabajo es que la resistencia a 2DG no es un fenotipo necesario para la sobreprodiicción de pectinasas.