Desarrollo de un medio de cultivo con glicerol para Escherichia coli recombinante. Aplicación de herramientas quimiométricas

PABLO C. GIORDANO; HUGO D. MARTÍNEZ; MATÍAS ASENCIÓN DIEZ; ALBERTO A. IGLESIAS; SERGIO A. GUERRERO; HÉCTOR C. GOICOECHEA; ALEJANDRO J. BECCARIA

Rosario - Argentina

Jornada; XIII Jornadas Argentinas de Microbiología 2008; 2008

Asociación Argentina de Microbiología

En la producción de biodiesel se genera un 10% de glicerol como subproducto. El incentivo que este biocombustible está recibiendo, implicará que se superen las demandas de glicerol. Éste puede ser empleado para formular nuevos medios de cultivo en los que se desarrollen microorganismos que generen productos con valor agregado, como por ejemplo, proteínas recombinantes. El objetivo de este trabajo fue aplicar herramientas quimiométricas para diseñar un medio de cultivo óptimo que contenga glicerol crudo, proveniente de la producción de biodiesel. Se empleó la cepa Escherichia coli BL 21 (DE3) transformada con la construcción plasmídica [pET28/OsHb1] que contiene el gen que codifica la Hemoglobina 1 de Oryza sativa (OsHb1). Se aplicó el método de superficie de respuesta usando un diseño experimental Central Compuesto, con el que se definieron las concentraciones de los diferentes ingredientes (glicerol, hidrolizado ácido de caseína, extracto de levadura y cloruro de sodio) como variables; y biomasa y concentración de OsHb1 como respuestas. Se realizaron cultivos con cada formulación, los que fueron inducidos con una solución de lactosa (concentración final: 2,5 g L-1). Se separaron las células del sobrenadante por centrifugación y los pellets celulares se lisaron por ultrasonido. La OsHb1 (obtenida en forma soluble luego del proceso de sonicado) se cuantificó espectrofotométricamente, empleando un patrón producido en el laboratorio. Los datos obtenidos se ingresaron al diseño experimental y se analizaron con la ayuda de programas informáticos. La formulación óptima del medio de cultivo (glicerol 1,4 g L-1; hidrolizado ácido de caseína 27,5 g L-1; extracto de levadura 27,5 g L-1; y cloruro de sodio 10,5 g L-1) permitió mejorar el rendimiento de biomasa en un 50% y de OsHb1 en un 342%, en relación a las restantes formulaciones incluidas en el diseño; y hasta un 155% y 600%, de biomasa y OsHb1 respectivamente, en relación a un cultivo control sin glicerol (realizado en medio LB). Mediante la aplicación de herramientas quimiométricas fue posible resolver satisfactoriamente la formulación de un medio de cultivo con glicerol crudo, empleado para la producción de una proteína recombinante. Además, se están realizando ensayos para intensificar las productividades específicas mediante estrategias de fed batch.