Optimización de parámetros fermentativos para la producción de ramnolípidos por Pseudomonas aeruginosa 6K-11 por cultivos sumergidos a escala laboratorio

Abstract

Los ramnolípidos son biosurfactantes producidos por una gran cantidad de microorganismos, estos presentan gran diversidad de aplicaciones, siendo una de sus más importantes aplicaciones es en procesos de biorremediación en áreas contaminadas con hidrocarburos y metales pesados. El presente estudio está enfocado en investigar algunos de los parámetros fermentativos críticos para la producción de ramnolípidos por Pseudomonas aeruginosa 6k-11 usando dos fuentes de nitrógeno orgánica e inorgánica y dos diseños experimentales. El proceso para la producción de ramnolípidos fue optimizado usando un diseño central compuesto y Box Behnken como diseños experimentales y metodología de superficie de respuesta. Los factores tomados en cuenta para su estudio fueron el pH, temperatura, velocidad de agitación y porcentaje de inóculo. La máxima producción para la fuente de nitrógeno orgánica (triptona y urea) fue 23,2 g/L de ramnolípidos después de 168 horas de fermentación con las variables: 170 rpm de velocidad de agitación, 31,9°C de temperatura, 6,8 de pH, 6,8 (v/v) % de inóculo. La máxima producción teniendo como fuente de nitrógeno inorgánico (nitrato de sodio) fue 25,7 g/L de ramnolípidos luego de 168 horas de fermentación con las variables de fermentación: 185,8 rpm de velocidad de agitación, 31,3 °C de temperatura, 6,8 de pH, 7,3% de inóculo. Experimentalmente se confirmó 24,01 ±1,5 g/L y 28,01 ± 2,5 g/L de ramnolípidos para el medio I y II respectivamente. Los resultados de la presente investigación sugieren que la aplicación de la modelización matemática es muy eficaz para determinar las condiciones óptimas de reacción y mejorar el rendimiento de bioprocesos microbianos.