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Tesis

Optimización de un medio de cultivo para la producción de biomasa de la cepa Pseudomonas putida UA 44 aislada del suelo bananero de Uraba –AntioquiaOptimization of a culture medium for the biomass production of the strain Pseudomonas putida UA 44 isolated from the banana soil of Uraba - Antoquia

Resumen

En el presente trabajo se diseñó y optimizó un medio de cultivo químicamente definido para la bacteria Pseudomonas putida UA44 con potencial PGPR aislada del suelo de la zona bananera de Uraba por Ramirez (2004). Los resultados obtenidos en el medio químicamente definido (MD) se compararon con los hallados en un medio de cultivo semicomplejo (TSB: Triptic Soy Broth por sus siglas en Ingles).

El diseño del medio de cultivo definido se efectuó según la composición elemental de las bacterias (Aiba et al., 1973; Scragg, 1997) y la optimización se realizó con la técnica de Rosenbrock, la cual permitió obtener el medio óptimo en un número pequeño de pasos.

Los componentes optimizados en el medio de cultivo fueron la fuente de carbono (glucosa), la fuente de nitrógeno ((NH4)2SO4) y la fuente de magnesio (MgSO4- 7H2O) obteniendo en tres pasos consecutivos un medio de cultivo óptimo constituido por (g L-1 ): glucosa, 5.0; (NH4)2SO4, 5.662722; Na2HPO4, 0.27476; K2HPO4, 0.59003; CaCl2-2H2O, 0.20152; MgSO4-7H2O, 0.50716; CuSO4-5H2O, 3.93x10-3 ; y MnSO4-4H2O, 2.03x10-3 . El (NH4)2SO4 y MgSO4-7H2O aumentaron su concentración en el medio, mientras la glucosa disminuyó. Se obtuvo una concentración de biomasa de 1.71 g/L y 7.09x109 UFC/mL. El rendimiento de consumo de sustrato fue de 0.33 g de biomasa/g de glucosa. Los resultados obtenidos con ambos medios de cultivo dieron diferencias significativas con relación a la cantidad de biomasa obtenida por peso seco (1.87 g/L TSB, 1.71 g/L MD) más no en unidades formadores de colonia (7.35x109 TSB, 7.09x109 MD), debido posiblemente a una mayor presencia de células no viables en el medio TSB.

El mayor rendimiento en consumo de sustrato se observó en el TSB, el cual poseía diferentes fuentes de carbono (0.528 g/g TSB; 0.33015 g/g MD). Aunque este medio presentó un mayor beneficio en cuanto a resultados experimentales, mostró ser más costoso (89%) que el medio definido optimizado. 

El modelo logístico es el que más se ajustó al crecimiento celular durante la fermentación. El coeficiente de mantenimiento fue mayor en el MD (8.20x10-2 g/(g*h) MD; 1.22x10-2 g/(g*h) TSB). Las velocidades máximas de crecimiento son similares para ambos medios (0.18 1/h MD; 0.19 1/h TSB). 

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