Producción de biomasa de Monascus purpureus en fermentación sumergida usando harina de quinua (Chenopodium quinoa)

Abstract

En la industria fúngica es importante disponer de un inóculo de buena calidad que sea capaz de colonizar el sustrato con un bajo riesgo de contaminación para la producción de metabolitos de interés. El objetivo de la investigación fue producir un cultivo por fermentación sumergida de Monascus purpureus utilizando quinua como sustrato con un volumen final de 100mL a diferentes concentraciones de cloruro de sodio (M), pH y agitación (rpm). Se midió la biomasa mediante un método indirecto de cuantificación de N-Acetilglucosamina, mientras que los pigmentos fueron analizados por espectrofotometría. Se obtuvo una mayor producción de biomasa a una concentración de 0.01M de cloruro de sodio, pH 6 y agitación de 120rpm resultando 34.231 ± 0.076mg/g N-Acetilglucosamina en muestra seca y una producción de pigmentos de 0.725 ± 0.023, 0.381 ± 0.009 y 0.283 ± 0.025 de absorbancia en las longitudes de onda 400, 470 y 500nm respectivamente. También se determinó que la fermentación puede detenerse a las 120h. La biomasa obtenida se utilizó en la fermentación en estado sólido de granos de quinua, dando buenos resultados de invasión y formación de pigmentos, demostrando que es un inóculo rápido, controlado y de fácil manejo para la producción de metabolitos de Monascus con interés industrial.

In the fungal industry it is important to have a good quality inoculum that is able to colonise the substrate with a low risk of contamination for the production of metabolites of interest. The aim of the research was to produce a submerged fermentation culture of Monascus purpureus using quinoa as substrate with a final volume of 100mL at different concentrations of sodium chloride (M), pH and agitation (rpm). Biomass was measured by an indirect method of N-acetylglucosamine quantification, while pigments were analysed by spectrophotometry. Higher biomass production was obtained at 0.01M sodium chloride concentration, pH 6 and 120rpm agitation resulting in 34.231 ± 0.076mg/g N-Acetylglucosamine in dry sample and pigment production of 0.725 ± 0.023, 0.381 ± 0.009 and 0.283 ± 0.025 absorbance at 400, 470 and 500nm wavelengths respectively. It was also determined that fermentation can be stopped at 120h. The biomass obtained was used in the solid-state fermentation of quinoa grains, giving good results of invasion and pigment formation, demonstrating that it is a fast, controlled and easy to handle inoculum for the production of Monascus metabolites of industrial interest.