BIOSÍNTESIS DE POLIHIDROXIBUTIRATO EN BIORREACTOR POR LA BACTERIA HALOFILA Halomonas titanicae KHS3.

RODRÍGUEZ, A.N.; PIDHIRNYJ, M.I.; PERETTI CANALE, M.V.; HERRERA SEITZ, M. K.; BECCARIA, A.J.; STUDDERT, C.A.

Congreso; 6to Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos; 2021

SAPROBIO

Los polihidroxialcanoatos son polímeros biodegradables y renovables, considerados potenciales sustitutos de los plásticos convencionales derivados del petróleo. Sin embargo, la producción es muy costosa debido principalmente a las condiciones de esterilidad requeridas y a las fuentes de carbono utilizadas. Halomonas titanicae KHS3 es una bacteria moderadamente halófila, aislada del puerto de Mar del Plata, que posee una amplia versatilidad metabólica que le permite crecer en diversas condiciones nutricionales. En este trabajo se estudió la capacidad de H. titanicae KHS3 de crecer y/o acumular polihidroxibutirato (PHB) a expensas de glicerol como única fuente de carbono, sustrato de relevancia por su creciente oferta relacionada al proceso de elaboración de biodiésel. En una primera instancia se realizaron experimentos en frascos Erlenmeyer empleando un medio mínimo con diferentes concentraciones de glicerol (2,5; 15; 30; 40 g/l). A baja concentración de glicerol, 2,5 y 15 g/l, se observó una velocidad específica de crecimiento () de 0,13 y 0,098 h-1 respectivamente, con acumulación de PHB máxima de 10 y 30%. A concentraciones de 30 y 40 g/l, si bien la  fue menor (0,07 y 0,06 h-1 respectivamente), los porcentajes de acumulación máximos fueron mucho mayores (83,5 y 77,6 %). En base a estos resultados, se seleccionó la concentración de glicerol de 30 g/l a fin de obtener una alta acumulación sin afectar demasiado la velocidad de crecimiento y para realizar cultivos batch en un biorreactor tanque agitado de 1,5 litros. En éstos, se trabajó a pH y tensión de oxígeno disuelto constantes (7 unidades y 20 %, respectivamente), empleando una solución de NaOH (2M) y control en cascada (flujo de aire y velocidad de agitación) para el mantenimiento de las variables mencionadas. El seguimiento de la evolución de la biomasa se realizó determinando la densidad óptica (600 nm) y la masa seca al final del cultivo (60 °C). El cultivo se desarrolló mostrando una típica fase de crecimiento exponencial (= 0,09 h-1)seguida de otra estacionaria. Se registró un elevado consumo de álcali y demanda de oxígeno en la primera de las fases, lo que se relaciona con el desarrollo de la biomasa. La acumulación de PHB al finalizar la fase exponencial fue del 7%, valor que se incrementó hasta el 71% al final de la fase estacionaria.De esta manera, fue posible desarrollar un cultivo en un sistema escalable tal como un biorreactor tanque agitado, usando una fuente de carbono económica y sustentable y obteniendo resultados alentadores para profundizar el estudio.Finalmente, el polímero acumulado se extrajo por dos métodos basados en el tratamiento con hipoclorito de sodio o con cloroformo, previa liofilización de la biomasa. Actualmente se está realizando una caracterización preliminar del polímero extraído por ambas metodologías para determinar si el procedimiento de extracción afecta significativamente alguna de las propiedades del material producido.Se prevé desarrollar nuevos cultivos en el biorreactor, evaluando otros modos de operación tales como el fed-batch y la perfusión.