Optimización de medios de producción económicos para la obtención de biosurfactantes utilizando microorganismos extremófilos

RIVERO, MARIANO; DOLORES GUTIÉRREZ CACCIABUE; RAJAL, VERONICA BEATRIZ; IRAZUSTA, VERÓNICA PATRICIA

La Plata

Congreso; V Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental; 2021

Los biosurfactantes son compuestos producidos por microorganismos que tienen la capacidad de reducir la tensión superficial. Si bien estas biomoléculas tienen ventajas sobre sus pares sintéticos, los costos de producción son altos. Una opción interesante podría ser utilizar subproductos industriales como sustratos económicos que contienen carbono en su composición.Los objetivos fueron: formular medios de cultivos económicos para la producción de biosurfactantes con licor negro (LN, alcalino) y vinaza (V, ácido), subproductos de las industrias de papel y alcohol, y evaluar el crecimiento microbiano y la producción de biosurfactantes. Previamente se aislaron 39 microorganismos a partir de V y LN y se seleccionaron 6 con capacidad de producir biosurfactantes (3 acidófilos: a1, a5, a6 y 3 alcalófilos: b1, b2 y b17). Se formularon medios de cultivo ácidos (MA) y básicos (MB) para evaluar la producción. La optimización de la producción para los microorganismos seleccionadas se hizo mediante diseños factoriales (22) considerando los siguientes factores: concentración de carbono y tiempo de producción. Las respuestas medidas fueron el cambio en la tensión superficial (ΔƔ) entre el medio estéril y el de producción con crecimiento microbiano (método de la gota colgante (goniómetro) con un dispositivo multiaguja), y la densidad óptica (DO) (espectrofotómetro). La optimización se realizó en dos etapas. Una inicial utilizando medios con V o LN suplementado con caldo nutritivo (CN). Los resultados de la etapa inicial se utilizaron para definir nuevos diseños factoriales con punto central (22) utilizando solamente V o LN y analizando los mismos factores y respuestas que en el primer caso. Se fijó la relación C/N en 15,9 y 18,8 para ambos medios: ácido (MA con V) y alcalino (MB con LN). En el caso del MA, se realizaron dos diseños factoriales adyacentes (22) con punto central para estudiar en mayor detalle el efecto del factor tiempo de producción.En la etapa inicial (con CN como suplemento) los microorganismos alcanzaron en promedio un ΔƔ=11,68 mN/m los acidófilos y un ΔƔ=6,88 mN/m los alcalófilos. Los microorganismos acidófilos alcanzaron DO mucho mayores (1,06-1,42) que los alcalófilos (0-0,45). Cuando se utilizó solamente V o LN para preparar los medios de producción (MA y MB), ninguno de los microorganismos evaluados logró disminuir la tensión superficial respecto del control en los tiempos analizados, con excepción de b1 (ΔƔ=3,89 mN/m). Los microorganismos acidófilos alcanzaron mayores DO (0,13–0,38) que los alcalófilos (0,1–0,16).Si bien utilizar medios formulados con vinaza y licor negro es una estrategia positiva para reducir costos, la eliminación total del CN no permitiría un crecimiento significativo de los microorganismos evaluados ni de producción de biosurfactantes. Será importante formular los medios combinando cantidades adecuadas de dichos subproductos y complementándolos con CN, aceites u otras sustancias que brinden los nutrientes necesarios.