Produção de Polihidroxialcanoatos (PHA) por Halomonas sp. HG01

Abstract

Los polihidroxialcanoatos (PHA) son polímeros con propiedades termoplásticas o elastoméricas sintetizados por diversos microorganismos. En este estudio se evaluó el potencial de Halomonas sp. HG01, una bacteria halófila aislada en Perú, para producir PHA a partir de diferentes sustratos. La bacteria fue capaz de crecer y producir PHA a partir de glucosa, sacarosa y fructosa como fuentes de carbono. Por otro lado, no se observó crecimiento celular cuando la bacteria fue cultivada con xilosa, lactosa o glicerol. La máxima concentración celular y contenido de PHA de 4,77 g/L y 86 %, respectivamente, fueron obtenidas con glucosa. Un resultado similar fue obtenido con sacarosa bajo las mismas condiciones de cultivo. Los monómeros de 3-Hidroxibutirato (3HB), 3-Hidroxivalerato (3HV) y 4-Hidroxibutirato (4HB) fueron sintetizados e incorporados en el polímero cuando la bacteria fue cultivada con carbohidratos, ácidos grasos (ácido propiónico y ácido valérico) y 4-Hidroxibutírico, respectivamente. Los experimentos de ingeniería evolutiva permitieron obtener clones capaces de utilizar y producir Polihidroxibutirato (P3HB) a partir de xilosa y glicerol. Los cultivos realizados en biorreactor resultaron en productividades volumétricas de 0,13, 0,07 y 0,06 g de P3HB/L/h con glucosa, xilosa y glicerol, respectivamente. Un incremento en la densidad celular permitirá, probablemente, alcanzar mayores productividades volumétricas.

Foi avaliado o potencial de Halomonas sp. HG01, uma bactéria halófila, isolada de uma lagoa salina no Peru, com relação à produção de polihidroxialcanoatos (PHA). Halomonas sp. HG01 foi capaz de utilizar eficientemente sacarose, glicose e frutose como fontes de carbono. Os melhores desempenhos foram obtidos com glicose ou sacarose. 3-Hidroxibutirato (3HB) foi o único monômero detectado a partir de carboidratos. Precursores de outros monômeros foram avaliados. Monômeros de 3-hidroxivalerato (3HV) foram incorporados ao polímero quando os ácidos propiônico ou valérico foram supridos. 4-Hidroxibutirato (4HB) também foi utilizado como monômero pela PHA sintase de Halomonas sp. HG01. Engenharia evolutiva permitiu aumentar a eficiência de consumo de xilose e glicerol. Cultivos em biorreator permitiram atingir produtividades volumétricas de 0,13; 0,07 e 0,06 g/L.h, quando glicose, xilose e glicerol, respectivamente, foram supridas. Maiores produtividades deverão ser atingidas com aumento na densidade celular dos cultivos.