Efecto de la concentración de glucosa en el crecimiento y la producción de ácido cítrico en Aspergillus niger por fermentación en estado sólido Público Deposited
Los estudios cinéticos de Aspergillus niger por Fermentación en Estado Sólido (FES) quieren el empleo de soportes modelo impregnados con medios de cultivo definidos para evitar la complejidad estructural y nutritiva del sustrato sólido. El soporte empleado en este trabajo fue la amberlita IRA-900, una resina de intercambio aniónico a la que se le aplicó una solución de sulfatos y fosfatos para minimizar su capacidad intercambiadora, de tal manera que cuando se adicion6 un medio de cultivo no adsorbió aniones esenciales para el metabolismo fúngico. La necesidad de este tratamiento se justificó al comparar el comportamiento que A. niger mostr6 en una FES con resina no tratada y tratada. En el caso de una resina sin tratamiento, el consumo de glucosa es limitado por la disponibilidad de aniones en solución y el pH al que inicia la fermentación es muy alto (6.8) e inadecuado para el crecimiento. Por el contrario, en una FES con resina tratada, el consumo de glucosa procede rápidamente y el pH al que inicia el cultivo (4.5) es apropiado. Al aumentar la concentración inicial de glucosa de 50 a 400 g/l, las fases de adaptación de A. niger no fueron afectadas y las velocidades específicas de crecimiento disminuyeron ligeramente de 0.35 a 0.2 h-1. Los parámetros de esta inhibición por sustrato fueron: Ki de 259 g de glucosa/1 y µmax de 0.4 h-l. Conforme la concentración de glucosa aument6, el rendimiento en la formación de biomasa por glucosa consumida (Yx/s) disminuyó progresivamente desde 0.73 a 0.13, usando este comportamiento como una medida del desacoplamiento metab6lico. Como consecuencia en el aumento de la concentración inicial de glucosa (disminución en la actividad de agua (Aw) de 0.954 a 0.907). Aspergillus niger sintetizó eritrol y glicerol. Estos polioles fueron identificados como osmorreguladores en FES, de los cuales el principal osmorregulador fue el eritrol. Por su parte, el glicerol s610 se produjo a las concentraciones iniciales de glucosa de 300 y 400 g/l, lo que sugiri6 que es el osmorregulador empleado en condiciones osmóticas extremas (Aw < 0.92). Además, el glicerol actuó como regulador en la acumulación de ácido citric0 con características similares a las presentadas en cultivo líquido, encontrando que cuando la biosíntesis de glicerol ocurre, la producción de ácido cítrico se detiene y viceversa; resultando evidente la influencia que ejerce el uno sobre la síntesis del otro. A 300 g/1 de glucosa, se obtuvo un máximo en esporulación de 1.4 lo9 esporas/g resina seca, que podría relacionarse con la elevada producción y productividad de ácido cítrico (85 g/l, 1.21 g/(l*h)) superiores a las reportadas en cultivo líquido. Este sistema de FE3 se propone para la producción de ácido cítrico, realizando algunas modificaciones en el medio de cultivo. Palabras clave: Aspergillus niger, metabolismo, fermentación en estado sólido. soporte modelo. resina de intercambio iónico, parámetros cinéticos, osmorregulación, solutos compatibles y ácido cítrico.
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2026-06-12 | Público |
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