El control de oxígeno en cascada mejora el crecimiento de cultivos celulares en biorreactores de tanque agitado
Autores: Verdú-Navarro, Fuensanta; Moreno-Cid, Juan Antonio; Weiss, Julia; Egea-Cortines, Marcos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cultivos de células vegetales
Biorreactores
Oxígeno disuelto
Agitación
Aireación
Tasa de crecimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Los cultivos de células vegetales ofrecen una plataforma prometedora para la producción de biomoléculas valiosas, sin embargo, su uso en biorreactores sigue estando suboptimizados. En comparación con las células animales o microbianas, las células vegetales crecen más lentamente, lo que limita la productividad. Una estrategia común de bioprocesos para mejorar los rendimientos implica controlar los niveles de oxígeno disuelto (OD). Sin embargo, se ha investigado poco sobre la combinación de agitación y aireación para regular el oxígeno en cultivos de células vegetales dentro de biorreactores. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de una mezcla de agitación y aireación en cascada de oxígeno en el crecimiento de células vegetales en sistemas de tanque agitado. Al mantener un 30% de OD a través de este enfoque, la tasa de crecimiento específica (u) aumentó de 0.082 d a 0.144 d en promedio en cultivos a escala de 2 L, reduciendo la duración de los lotes de 21 a 10 días. Estas condiciones se replicaron con éxito en un biorreactor piloto de acero inoxidable de 7 L utilizando valores anteriores de geometría y como criterios de escalado, obteniendo un u de 0.161 d. Estos resultados demuestran que la eficiencia de los cultivos de células vegetales puede mejorarse utilizando parámetros estándar de bioprocesos. Si bien este trabajo confirma la viabilidad del control de oxígeno en cascada para mejoras en el crecimiento, se necesitan más estudios para evaluar su impacto específico en la producción de biomoléculas en diferentes sistemas.
Descripción
Los cultivos de células vegetales ofrecen una plataforma prometedora para la producción de biomoléculas valiosas, sin embargo, su uso en biorreactores sigue estando suboptimizados. En comparación con las células animales o microbianas, las células vegetales crecen más lentamente, lo que limita la productividad. Una estrategia común de bioprocesos para mejorar los rendimientos implica controlar los niveles de oxígeno disuelto (OD). Sin embargo, se ha investigado poco sobre la combinación de agitación y aireación para regular el oxígeno en cultivos de células vegetales dentro de biorreactores. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de una mezcla de agitación y aireación en cascada de oxígeno en el crecimiento de células vegetales en sistemas de tanque agitado. Al mantener un 30% de OD a través de este enfoque, la tasa de crecimiento específica (u) aumentó de 0.082 d a 0.144 d en promedio en cultivos a escala de 2 L, reduciendo la duración de los lotes de 21 a 10 días. Estas condiciones se replicaron con éxito en un biorreactor piloto de acero inoxidable de 7 L utilizando valores anteriores de geometría y como criterios de escalado, obteniendo un u de 0.161 d. Estos resultados demuestran que la eficiencia de los cultivos de células vegetales puede mejorarse utilizando parámetros estándar de bioprocesos. Si bien este trabajo confirma la viabilidad del control de oxígeno en cascada para mejoras en el crecimiento, se necesitan más estudios para evaluar su impacto específico en la producción de biomoléculas en diferentes sistemas.