OPTIMIZACIÓN DE UN MEDIO DE CULTIVO PARA MAXIMIZAR EL CONTENIDO LIPÍDICO EN Chlorella sp. ESCALAMIENTO EN UN BIORREACTOR TIPO AIR-LIFT

PABLO C. GIORDANO; HECTOR C. GOICOECHEA; ALEJANDRO J. BECCARIA

Santa Fe

Simposio; Tercer Simposio Argentino de los Procesos Biotecnologicos; 2014

Facultad de Bioquimica y Ciencias Biologicas- Universidad Nacional del Litoral

INTRODUCCION: El biodiesel es un biocombustible líquido que consiste en ésteres de monoalcoholes de cadena corta con ácidos grasos, los que se obtienen principalmente del aceite extraído desde vegetales oleaginosos, lo cual puede implicar la distracción de recursos alimenticios y el empobrecimiento de suelos. Una alternativa al empleo de estos vegetales es el uso de microorganismos oleaginosos, productores de ?aceite unicelular?. Para incrementar los rendimientos y reducir los costos en los procesos de cultivo heterotróficos de estos microorganismos es útil la aplicación de herramientas quimiométricas y el uso de recursos de bajo valor económico. METODOLOGÍA: Se empleó una cepa de Chlorella sp. que se mantuvo en medio Bold 3N modificado (B3NM) a 20ºC. Los cultivos se realizaron en frascos Erlenmeyer, en condiciones estáticas durante 10 días, con una densidad celular inicial de 5 x 105 céls mL-1, se incubaron a 30°C y se inocularon con una alícuota de un cultivo desarrollado en B3NM. La biomasa se cuantificó por conteo en cámara, y el contenido de lípidos aplicando una técnica espectrofluorimétrica. Brevemente, se realizó una curva de calibrado empleando como estándar, aceite comercial de girasol disuelto en una mezcla de 20% isopropanol y 80% agua (ISO-A). Luego de adicionar Rojo de Nilo (100 mgL-1) a dicho estándar, la mezcla se incubó durante 2 min a temperatura ambiente y se procedió a determinar la intensidad de fluorescencia en un espectrofluorímetro (Precisely LS55, Perkin Elmer, EE. UU.). Se planteó un diseño central compuesto considerando 3 factores: concentración de fuente de carbono (glucosa) (5-50 g/L) (CC), relación fuente de carbono/ fuente de nitrógeno (extracto de levadura) (10-50) (CN) y concentración de sulfato de cobre (0-1 mg/L) (Cu); y 2 respuestas: 1-densidad celular (x106 céls /mL) (DC) y 2-concentración de lípidos (ppm) (L). Los datos se analizaron usando un software de diseño experimental. Una vez obtenido un modelo satisfactorio para explicar la variabilidad en las respuestas, se aplicó la función deseabilidad para obtener una combinación óptima de factores que permitiera maximizar la acumulación de lípidos. Finalmente, el medio optimizado se escaló en un biorreactor tipo air-lift. La duración total del cultivo fue de 15 días y se recolectaron muestras cada 2 días de manera de determinar la densidad celular y las concentraciones de lípidos y de glucosa. Se realizaron 2 alimentaciones con medio de cultivo estéril para reestablecer el volumen original de 300 mL: a los días 5 (25 mL) y 13 (40 mL). RESULTADOS: Los resultados obtenidos fueron los siguientes: ambas respuestas se ajustaron con modelos cúbicos, cuyos valores asociados de probabilidad fueron