Aspergillus niger biofilms for celulasas production: some structural and physiological aspects

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Aspergillus niger biofilms developed on polyester cloth were evaluated considering two aspects related to the growth on surfaces: structure and physiological behavior focused on cellulase production. The biofilm structure was assessed by using electron scanning microphotographs from inoculation and...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Villena, Gretty K., Gutiérrez-Correa, Marcel
Formato: artículo
Fecha de Publicación:2003
Institución:Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Repositorio:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:ojs.csi.unmsm:article/2483
Enlace del recurso:https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/rpb/article/view/2483
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Aspergillus
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Biopelículas de Aspergillus niger para la producción de celulasas: algunos aspectos estructurales y fisiológicos
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description Aspergillus niger biofilms developed on polyester cloth were evaluated considering two aspects related to the growth on surfaces: structure and physiological behavior focused on cellulase production. The biofilm structure was assessed by using electron scanning microphotographs from inoculation and adsorption to 120 h growth. The microphotographs show that biofilm formation can be divided into three phases: 1) Adhesion, which is strongly increased by Aspergillus spore hydrophobicity; 2) Initial growth and development phase from spore germination, that begins 4 to 10 h after inoculation and continues up to 24 h when almost all available surface has been colonized; 3) Maturation phase in which biomass density is highly increased from 48 h after inoculation until 120 h growth when an internal channel organization that assures medium flow through biofilm is clearly evident as it is frequently reported for bacterial biofilms.Biofilm cellulolytic enzyme activity and productivity were also evaluated, being up to 40% and 55%, respectively, higher than that attained by freely suspended cultures. These results are in agreement with the behavior of most surface living microorganisms, which generally show a higher metabolic activity because of a differential gene expression. This work is a first attempt to understand the structure and physiology of industrial filamentous fungal biofilms as a response to the scarce available information in comparison with the vast and detailed information related to bacterial and pathogenic yeast biofilms.
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spelling Aspergillus niger biofilms for celulasas production: some structural and physiological aspectsBiopelículas de Aspergillus niger para la producción de celulasas: algunos aspectos estructurales y fisiológicosVillena, Gretty K.Gutiérrez-Correa, MarcelAspergillusbiopelículascelulasashongos filamentososAspergillusbiofilmscellulasefilamentous fungiiAspergillus niger biofilms developed on polyester cloth were evaluated considering two aspects related to the growth on surfaces: structure and physiological behavior focused on cellulase production. The biofilm structure was assessed by using electron scanning microphotographs from inoculation and adsorption to 120 h growth. The microphotographs show that biofilm formation can be divided into three phases: 1) Adhesion, which is strongly increased by Aspergillus spore hydrophobicity; 2) Initial growth and development phase from spore germination, that begins 4 to 10 h after inoculation and continues up to 24 h when almost all available surface has been colonized; 3) Maturation phase in which biomass density is highly increased from 48 h after inoculation until 120 h growth when an internal channel organization that assures medium flow through biofilm is clearly evident as it is frequently reported for bacterial biofilms.Biofilm cellulolytic enzyme activity and productivity were also evaluated, being up to 40% and 55%, respectively, higher than that attained by freely suspended cultures. These results are in agreement with the behavior of most surface living microorganisms, which generally show a higher metabolic activity because of a differential gene expression. This work is a first attempt to understand the structure and physiology of industrial filamentous fungal biofilms as a response to the scarce available information in comparison with the vast and detailed information related to bacterial and pathogenic yeast biofilms.Se evaluaron biopelículas de Aspergillus niger desarrolladas sobre tela de poliéster en dos aspectos fundamentales inherentes al crecimiento sobre superficies: la estructura y el comportamiento fisiológico específicamente relacionado con la producción de celulasas. La estructura de la biopelícula fue evaluada usando microfotografías de microscopía electrónica de barrido (SEM) desde el momento de la inoculación y adsorción de esporas hasta las 120 horas de crecimiento. Nuestros resultados demuestran que la formacion de la biopelícula ocurre en tres fases: la adhesión, la cual es fuertemente favorecida por la hidrofobicidad de las esporas de Aspergillus; la fase de crecimiento inicial y desarrollo, que se inicia con la germinación de la espora entre las 4 y 10 horas y continúa hasta las 24 horas cuando ya se percibe la colonización casi total de la superficie; y finalmente la fase de maduración, en la cual la densidad de biomasa se incrementa notablemente desde las 48 horas hasta las 120 horas; se observa, además en este momento una organización interna de canales, también reportada para biopelículas bacterianas, que aseguran el flujo interno de la biopelícula. Además, la actividad celulolítica de las biopelículas fue evaluada, siendo hasta 40% mayor que en los cultivos sin soporte de crecimiento (durante el transcurso de la fermentación), lográndose un incremento del 55% en la productividad. Estos resultados son concordantes con el comportamiento de la gran mayoría de microorganismos que crecen sobre superficies, los cuales muestran por lo general una mayor actividad metabólica resultante de una expresión genética diferencial. Este trabajo es un primer intento por establecer la estructura y fisiología de las biopelículas de hongos filamentosos de interés industrial en respuesta a la escasa información existente, en comparación con el minucioso y vasto estudio de biopelículas bacterianas y de levaduras patógenas.Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Facultad de Ciencias Biológicas2003-07-15info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/rpb/article/view/248310.15381/rpb.v10i1.2483Revista Peruana de Biología; Vol. 10 Núm. 1 (2003); 78-87Revista Peruana de Biología; Vol. 10 No. 1 (2003); 78-871727-99331561-0837reponame:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstname:Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstacron:UNMSMspahttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/rpb/article/view/2483/2177Derechos de autor 2003 Gretty K. Villena, Marcel Gutiérrez-Correahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ojs.csi.unmsm:article/24832020-05-25T12:21:42Z
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