Optimización de las condiciones de fermentación para la producción de polihidroxibutirato por Rhizobium tropici

Resumen

Los polihidroxialcanoatos (PHAs), son poliésteres acumulados intracelularmente como materiales de reserva de carbono y energía por varios microorganismos. El representante más común de esta familia es el poli-b-hidroxibutirato (PHB). Estos biopolímeros se consideran buenos sustitutos de los plásticos sintéticos derivados del petróleo por ser biodregadrables. Sin embargo, la mayor desventaja para la comercialización de los PHA son sus elevados costos de producción comparados con los plásticos derivados del petróleo. La optimización del proceso de fermentación, es una de las estrategias más utilizadas para reducir estos costos. Este trabajo tuvo como objetivos determinar el valor óptimo de pH inicial de la fermentación para la producción de PHB, así como optimizar las condiciones de agitación y aeración del proceso para el rendimiento producto biomasa y para la acumulación de PHB por la cepa Rhizobium tropici 3. La optimización del pH inicial se realizó en zaranda orbital ajustando el valor entre 6 y 8 y se modeló la relación entre el pH y la concentración de PHB (g · L-1) mediante la utilización de polinomios ortogonales. Se definió que el pH inicial óptimo con el cual se asegura la mayor producción de PHB es 6,58 ± 0,2. La búsqueda de los valores óptimos de agitación-aeración para la producción de PHB y para el rendimiento producto-biomasa, se realizó mediante el empleo de un diseño central compuesto Box-Wilson. Las fermentaciones se realizaron en un fermentador de 7,5 L con 5 L de medio de cultivo optimizado. Se determinó que los valores óptimos para la producción fueron 500 r · min-1 y 1 vvm (volumen de aire por minuto por volumen de medio de cultivo) para la agitación y la aeración respectivamente y para el rendimiento producto-biomasa, los valores óptimos fueron 472 r · min-1 y 1,55 vvm.