Obtención y caracterización de celulosa bacteriana en cultivo estático vs agitado en medios de cultivo alternativos

P. CERRUTTI; S. ARROYO; V. FERNANDEZ CORUJO; M. L. FORESTI

CABA

Simposio; XIII Simposio Argentino de Polímeros; 2019

INTI

La celulosa bacteriana (CB) es secretada de forma extracelular por distintas especies de bacterias, entre las cuales Komagataeibacter xylinus (Yamada et al. 2012) es reconocida como la más eficiente. La CB está constituida por una red de fibras de sección nanométrica y longitud micrométrica, y es reconocida por sus notables propiedades mecánicas, porosidad, biodegradabilidad y excelente afinidad biológica. La CB se puede obtener en forma de membrana o de partículas discretas con diversas morfologías dependiendo si se opera en cultivo estático o agitado, respectivamente. En el presente trabajo se estudia la obtención de CB en cultivo estático vs agitado durante tiempos de incubación cortos en un medio de laboratorio (HS) y dos medios no convencionales optimizados más económicos, constituidos por macerado de maíz (CSL) y glicerol analítico (AG) o de biodiesel (BG). Los productos se caracterizan en términos de morfología, cristalinidad y área superficial específica.Materiales y MétodosLa CB se produjo utilizando la cepa Gluconacetabacter xylinus NRRL B-42 (=Komagataeibacter xylinus). Se analizó el efecto de la velocidad de agitación (0, 90, 130 y 150 rpm), el tiempo de fermentación (48 y 72 h) y la composición del medio sobre la producción, productividad, morfología, cristalinidad, área superficial específica y tamaño promedio de poro de los productos obtenidos. Los medios de cultivo utilizados fueron: medio convencional (HS), medio formulado en base a glicerol analítico y macerado de maíz (AG-CSL), y medio de glicerol de biodiesel y macerado de maíz (BG-CSL). La cuantificación de la producción se expresó como peso seco de celulosa por unidad de volumen del medio de cultivo original (g L-1) y en el cálculo de la productividad se tuvo en cuenta el tiempo de cultivo involucrado (g/L*día). La caracterización morfológica de la CB se realizó mediante microscopía óptica (OM) y microscopia electrónica de barrido (SEM). El efecto de la agitación sobre la cristalinidad y el área superficial específica de los productos se estudiaron sobre muestras de CB previamente liofilizadas obtenidas en el medio AG-CSL para 72h de fermentación. En el caso del análisis de difracción de rayos X, el índice de cristalinidad se estimó mediante el uso de la ecuación empírica de Segal (Segal et al. 1959). El área superficial específica (Área BET) se determinó en un equipo MICROMERITICS ASAP 2020.