Optimización de las condiciones de producción y validación en biorreactor de levaduras probióticas a partir de co productos agroindustriales

FOCHESATO A.; GALVANO A.; DALCERO A.; GARCÍA G.; DOGI C.; CAVAGLIERI L.

Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos (XV CYTAL); 2015

El objetivo del presente trabajo fue optimizar las condiciones de cultivo para la producción de biomasa de Saccharomyces cerevisiae RC0016 a través de Diseños Estadísticos Experimentales (DOEs) en frascos agitados y la validación en biorreactor utilizando co-productos de la industria alimenticia tales como granos secos de destilería con solubles (DDGS) y melaza. Se utilizó una cepa de S. cerevisiae con propiedades probióticas y adsorbentes de micotoxinas aislada de intestino delgado de cerdo. El proceso se desarrolló a través de la optimización de los diferentes componentes del medio de cultivo y los parámetros de proceso, a escala de frascos agitados y biorreactor. Se utilizó el diseño de selección de Plackett-Burman (PBDS) y el diseño de optimización de Box Behnken (BBOD), para evaluar el efecto de las variables independientes sobre el crecimiento de la levadura. Los parámetros más significativos fueron concentración de melaza de caña de azúcar (51% m/m azúcares fermentecibles CMZ51AF); concentración de macerado de maíz (CSL) como fuente de nitrógeno; concentración de extracto de levadura (YE) como suplemento vitamínico. El mismo diseño se implementó con granos secos de destilería con solubles (DDGS), urea como fuente de nitrógeno y extracto de levadura (YE). Para todos los tratamientos el tamaño del inóculo fue 1% (v/v), la temperatura de incubación 28°C y la velocidad de agitación 200 rpm. Se validó en reactor tipo tanque agitado BIOFLO 2000 aireado, equipado con dos agitadores y un difusor lateral, con un volumen de trabajo de 2 L. Las condiciones del ensayo fueron 28 ± 1°C, agitación 200 rpm y flujo de aire 2 vvm (volumen de aire/volumen reactor.min). Se determinaron parámetros cinéticos (velocidad específica de crecimiento -μmáx- y tiempo de duplicación -Td) y productivos (productividad ?Pmáx- y producción -Xmáx), a través de curvas de crecimiento de número de células/ml vs tiempo (h). Se observaron los mayores valores de velocidad de crecimiento en DDGS (0,319h-1). Melaza presentó el menor tiempo de duplicación (67,4 min) y una mayor producción de biomasa (4,64 g/L). Se seleccionó el sustrato DDGS para la producción de biomasa de S. cerevisiae por presentar ventajas nutricionales y económicas, ya que es un co-producto de la industria alimenticia propio de la región, permite minimizar los costos de producción a mayor escala, hacer uso de los mismos y fundamentalmente aportar al desarrollo sustentable Es posible producir biomasa de levaduras con propiedades probióticas y adsorbentes de micotoxinas a altas densidades celulares usando co-productos agroindustriales económicos; para ser incluida como aditivo en un nuevo producto para la alimentación animal. El resultado indica la importancia de las herramientas estadísticas para el diseño de las condiciones de cultivo para escalar la producción de esta levadura.