Resumen

Ralstonia eutropha es la bacteria más utilizada en la producción de poli-β-hidroxibutirato (PHB) por su capacidad de acumular polímero hasta en un 80% de su peso seco. En el presente trabajo se realizaron fermentaciones por lote alimentado en dos etapas a escala 3 litros usando tres concentraciones de fructosa (5, 10 y 15 g/l). En la primera etapa, manteniendo constante la relación carbono-nitrógeno en 6.85 g C/ g N, se buscó obtener una alta concentración celular; en la segunda etapa las células obtenidas se limitaron en la fuente de nitrógeno para permitir la acumulación del biopolímero. La mejor concentración para producir el material es 5 g/l en la cual se obtuvo un porcentaje de acumulación del 66.2%, una velocidad de crecimiento específico inicial de 0.5171 h^-1 y una productividad de 0.1245 g PHB/ l h.

INTRODUCCIÓN

Los poli-β-hidroxialcanoatos (PHAs) son una serie de poliésteres sintetizados por algunos géneros bacterianos como material de reserva, cuando el medio de cultivo se encuentra desbalanceado con limitación en nitrógeno, fósforo, azufre, magnesio y/o oxígeno y con exceso de fuente de carbono (Kim et al., 1994; Lee, 1996b; Madison y Huisman, 1999). Son considerados fuertes candidatos para el reemplazo de los polímeros de origen petroquímico, ya que siendo sintetizados por microorganismos a partir de sustratos agrícolas, tienen la posibilidad de ser degradados a dióxido de carbono y agua en condiciones aerobias o a metano en condiciones anaerobias, en hábitats tan diversos como suelo, mar, aguas estancadas o aguas residuales (Lee, 1996b).

Aunque se ha detectado la acumulación de PHAs en cerca de 300 especies bacterianas el porcentaje de acumulación en muchas de ellas es muy bajo por lo cual se rechazan ante la imposibilidad de industrializar el proceso. Sin embargo, especies como Ralstonia eutropha (antes Alcaligenes eutrophus), Alcaligenes latus, Pseudomonas oleovorans, Pseudomonas putida, Escherichia coli recombinante y Azotobacter vinelandii han sido investigadas ampliamente. El microorganismo más investigado ha sido R. eutropha por su capacidad de acumular grandes cantidades de PHAs del tipo poli-β-hidroxibutirato (PHB), en un porcentaje cercano al 80% del peso seco de la bacteria, en un medio simple a partir de fuentes de carbono económicas tales como glucosa, fructosa y residuos de la industria oleica (Kim et al., 1994; Lee, 1996b). La mayoría de estos trabajos de investigación utilizan cepas mutantes de R. eutropha capaces de crecer sobre glucosa. Sin embargo, la cepa nativa crece en fructosa, por lo cual es necesario establecer las condiciones para la acumulación del polímero.

Para la producción del polímero por R. eutropha, la estrategia de fermentación más empleada es el cultivo por lote alimentado en el cual las células crecen hasta una determinada concentración sin limitación de nutrientes, luego un nutriente esencial es limitado para permitir la síntesis de PHAs. Durante esta etapa, la concentración de biomasa permanece constante presentándose acumulación de polímero (Lee, 1996a; Madison y Huisman, 1999).

• Materias:Biopolímeros Crecimiento (Bacterias) Cultivos y suelos Enfermedades bacterianas Fermentación
• Subjects:Biopolymers Bacterial growth Crops and soils Bacterial diseases Fermentation
• Palabras claves:PHB; Ralstonia eutropha; Lote alimentado; Biopolímeros; Fermentación.
• Keywords:Ralstonia eutropha; Fed-batch fermentation; Biopolymers; Fermentation.