Producción de metabolitos antimicrobianos a partir de un cultivo bacteriano en un biorreactor con agitación y aireación.

CARDOZO, A.G.; DIAZ, C.G.; ROMERO, M.E.; PLOPER, L.D.

San Miguel de Tucumán

Jornada; III Jornadas de Microbiología sobre Temáticas Específicas del NOA; 2019

Asociación Argentina de Microbiología

La aplicación de agroquímicos es una de las maneras de controlar las enfermedades de los cultivos. Su uso indebido puede tener consecuencias negativas en el medio ambiente y en la salud. Métodos alternativos de control biológico con productos de origen natural, podrían sustituir a los químicos parcial o totalmente. En un proceso fermentativo biotecnológico, los factores externos: composición del medio, temperatura, agitación, pH, etc., modifican elmetabolismo de los microorganismos, permitiendo la optimización del mismo. Sedeterminaron las condiciones óptimas para obtener metabolitos antimicrobianos en el sobrenadante de una bacteria GRAS (Generaly Regarded as Safe) en el laboratorio. En trabajos previos se había observado, mediante el diseño factorial de Plackett-Burman, que el sobrenadante optimizado (Saop) se obtenía a partir de cultivos crecidos en medio estándar (ME) en frascos agitados a 250 rpm, siendo la actividad antimicrobiana del mismo 50 UA/mL. En cultivos en medio mínimo (MM) con agitación era de 20 UA/mL y en cultivos estáticos tanto en ME como en MM fue nulo. El objetivo de este trabajo fue evaluar la producción demetabolitos activos en sistema en lote, a 28 ± 2°C, en un biorreactor Fermentor Drive Assembly con agitación y a diferentes velocidades de aireación. El volumen (Vt) fue 2000 mL. El inóculo activo (12 h) fue del 10% de Vt. Se agitó a 250 rpm y la velocidad de aireación fue 2,5 L aire/L.h (reactor A) y 0,5 L aire/L.h (reactor B). Se tomaron muestras cada 2 h durante 12 h y a las 24 h. Determinaciones: i. KV (coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno(h-1), ii. concentración celular (g/L), iii. glucosa residual (g/L), iv. pH, y v. título de Saop (UA/mL). En A el valor de Kv fue 75 h-1, la concentración celular (24 h) 2,6 g/L. El reactor B tuvo un Kv de 18 h-1, la concentración celular 2,38 g/L. A menor Kv el desarrollo celular, fue más lento durante todo el proceso de cultivo. En ambos reactores, la glucosa fue metabolizadarápidamente, agotándose a las 4 h y el pH final fue similar. El valor de Kv fue determinante en la producción de los metabolitos antimicrobianos. A mayor valor de Kv (A), se detectó la síntesis de metabolitos a partir de las 10 h de cultivo, alcanzando a las 12 h un título de 20 UA/mL. En el reactor B, la actividad fue detectada a partir de las 24 h (10 UA/mL). Se concluye que la producción de metabolitos antimicrobianos se vio influenciada de manera positiva en el reactor en el que se alcanzó una mayor eficiencia de aireación (Kv 75 h-1). Estos resultados son de interés para proyectar el escalado del proceso a nivel planta piloto, para la formulación de un "producto fitosanitario", factible de ser ensayado a campo.