Estudios estequiométricos del cultivo de Penicillium ulaiense en glucosa

V.RAJAL; C. CUEVAS

Buenos Aires, Argentina

Congreso; VI Congreso Latinoamericano de Microbiología de Alimentos; 2000

Penicillium ulaiense es un hongo fitopatógeno poscosecha de cítricos, recientemente descrito. Si bien el objetivo que se persigue es analizar su capacidad como productor de enzimas, se han realizado estudios preliminares tendientes a conocer su crecimiento en diversos medios. En este trabajo se presentan resultados del cultivo de P. ulaiense en fermentador de laboratorio discontinuo, empleando glucosa como fuente de C y nitrato como fuente de N. Durante el cultivo se han medido las concentraciones de glucosa, biomasa, nitrato, oxígeno disuelto, pH y la velocidad de producción de dióxido de carbono, con lo cual ha sido posible cerrar el balance de C, verificando que se trata de un proceso de obtención de biomasa únicamente, sin la obtención de productos. Para la zona exponencial de crecimiento se han obtenido como valores promedios el de la velocidad específica de crecimiento 0.0085 1/h y el del rendimiento experimental de sustrato en biomasa de 0.26 C-mol biomasa/C-mol glucosa. A partir del empleo de los rendimientos  experimentales determinados se ha realizado un estudio estequiométrico y se han obtenido por lo tanto, las ecuaciones macroquímicas que representan el proceso de producción de biomasa y de combustión de glucosa: -3.85/6 C6H12O6 – 2.5 O2 – 0.16 NO3- + 2.85 HCO3- + 2.69 H+ + 0.26 H2O + CH1.64O0.52N0.16 = 0                                    ( r1 ) -1/6 C6H12O6 – O2 + HCO3- + H+ = 0         ( r2 ) Se han encontrado las expresiones que relacionan linealmente las velocidades netas de consumo o producción de las sustancias involucradas en el proceso con las de producción de biomasa (rAx) y de consumo de sustrato (rAs), y algo similar para las de las velocidades a las que ocurren las reacciones macroquímicas halladas: -     para  NO3- (n): rAn = -0.16 rAx -         para  HCO3- (c): rAc = - rAx – rAs -         para H+ (h): rAh = -1.16 rAx – rAs -         para H2O (w): rAw = 0.26 rAx -         para O2 (o): rAo = 1.35 rAx + rAs -         para la producción de biomasa: r1 = rAx -         para la combustión de glucosa: r2 = -3.85 rAx - rAs Con el planteo del balance de energía libre de Gibbs se ha calculado el rendimiento teórico termodinámico: 0.63 C-mol biomasa/C-mol glucosa. La diferencia observada entre los rendimientos experimental y teórico puede ser explicada considerando el coeficiente de mantenimiento que tiene en cuenta la cantidad de sustrato que el hongo emplea para el mantenimiento de su biomasa. Se ha obtenido un valor promedio para la zona exponencial de crecimiento de 0.023 C-mol glucosa/h C-mol biomasa. Como se puede observar dicho coeficiente es relativamente elevado, lo cual está acorde con el lento crecimiento que caracteriza a P. ulaiense.