Influencia de las condiciones de crecimiento y fuentes de carbono sobre la producción de polihidroxialcanoatos con Bacillus cereus

YASHCHUK O; NYGAARD D; HERMIDA E

Mar del Plata

Congreso; Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental; 2018

Entre varios polímeros biodegradables se encuentran polímeros alifáticos de la familia de polihidroxialcanoatos (PHAs). Se producen naturalmente vía fermentación bacteriana bajo las condiciones de limitación de nutrientes y exceso de carbono en el medio de cultivo. El amplio uso de los PHAs está limitado debido su alto costo de producción comercial en comparación con los polímeros petroquímicos. Por lo tanto, se han desarrollado diferentes estrategias para disminuir el costo final del polímero, como el diseño y la optimización de la composición del medio de cultivo y el uso de los desechos agroindustriales como sustratos de carbono renovables y económicos. El objetivo de trabajo es diseñar un medio de cultivo y evaluar la influencia de diferentes fuentes de carbono de grado analítico y residual en la producción de PHAs con la cepa Bacillus cereus.Los experimentos se realizaron en la escala de erlenmeyers de 500 ml con 100 ml del medio mineral. Como sustrato de carbono se utilizó: glucosa, sacarosa, fructosa, glicerol puro, almidón soluble en distintas concentraciones. Se evaluó la capacidad de la cepa utilizar los residuos agroindustriales como melaza, descrude de algodón, aceite de cocina usado, jugo de yerba mate, suero de leche. Se monitoreó el proceso mediante la cuantificación de pH, biomasa y acumulación de biopolímero empleando técnica de gravimétria y de espectrofotometría ultravioleta (234nm), respectivamente.De los residuos probados se destacó la melaza como mejor sustrato de carbono para producción de PHAs con el rendimiento de 48% de PHA a partir de peso seco bacteriano en comparación con los otros residuos donde este rendimiento era por debajo de 10%. De los sustratos de grado analítico máximo rendimiento se observó con fructosa y glicerol: 54% y 46%, respectivamente. Se determinó la composición final del medio de cultivo productivo de sales minerales, fructosa 20g/l, levadura 3 g/l, sulfato de amonio 1g/l, pH 7.0 con el inoculo de 8 hs en la concentración de 1,5%. Se establecieron óptimas condiciones de incubación 32°C, 150 rpm y 48 hs. La presencia de levadura en el medio de cultivo era indispensable para crecimiento bacteriano. Se determinó el efecto negativo de la fase de esporulación de B.cereus sobre la etapa de acumulación del polímero. Se obtuvo la biomasa de 6,30±0,03 g/l con el máximo contenido de PHA y rendimiento del producto a partir del peso seco celular de 3,85±0,04 g/l y 61%, respectivamente.