Producción de biosurfactantes lipopeptídicos por Bacillus subtilis en fermentación en medio sólido - Valdés Velasco, Luisa Marcela (Universidad Autónoma Metropolitana, 2016)
Biosurfactants are amphipathic molecules produced by microorganisms. They present the same applications that chemical surfactants. Although, they are less toxic and harmful for environment. Lipopeptides (LP) are one of the most efficient biosurfactants (BS ). LP are produced mainly by bacillus species. However, they are not produced on a large scale because their production and purification is expensive and they present low productivity. Generally, BS are produced in submerged state fermentation with low pr oductivity because of foaming, production of exopolysaccharides and low transfer oxygen affect the process. Solid state fermentation solves these problems. For this, solid state fermentation was used to produce LP from the surfactin by B. subtilis in order to improve the production and productivity. Firstly, two culture media were compared, one to production of biomass (nutrient broth) and other to production of LP (media reported by Yeh et al . (2016)). Both culture media were used in different concentratio ns. Media reported by Yeh et al . (2016) three times concentrated was selected because it was the most production of LP. Then, the presence of MnSO 4 and nitrogen source (NH 4 NO 3 y NaNO 3 ) was evaluated in that media. The MnSO 4 with the NH 4 NO 3 in the media improved the production of LP. Later, the concentrations of the nutrients such as Mg 2+ , K + , Fe 2+ and Mn 2+ were evaluated in order to improve the production and the productivity of LP. The production did not improve but the productivity increased by 50%. A comparison was discovered ix between the results in this study and the reports in were documented in literature. This work showed better values than other reports about production of surfactin. Finally, an analysis of BS produced in this study by spectrometri c methods was created. BS was a lipopeptide of surfactin as expected.; Los biosurfactantes son moléculas anfipáticas producidas por microorganismos que presentan las mismas aplicaciones que los surfactantes químicos sintéticos; sin embargo, son menos tóxicos y nocivos al medio ambiente. Los lipopéptidos (LP) son uno de los tipos de biosurfactantes (BS) más eficientes, producidos principalmente por especies de l género Bacillus; sin embargo, no son producidos a gran escala por su alto costo de producción, purificación y baja productividad. Generalmente, los BS son producidos en fermentación en medio líquido con baja productividad, debido a la formación de espuma, producción de exopolisacáridos y baja transferen cia de oxígeno que afectan el proceso. La FMS no presenta estos problemas. Es por ello que se utilizó el cultivo sólido para produ cir LP de surfactina por B. subtilis con el fin de mejorar su productividad y producción . Inicialmente se compararon dos medio s de cultivo, uno para producción de biomasa (caldo nutritivo) y otro para producción de LP (medio reportado por Yeh et al . (2016) ) bajo diferentes concentraciones . Se seleccionó el medio Yeh et al . (2016) 3 veces concentrado porque fue el que presentó mayor producción de los LP. Luego , con el medio seleccionado se evaluó el efecto de la presencia de MnSO4 y de la fuente de nitrógeno (NH4NO3 y NaNO3). El MnSO4 junto con el NH4NO3 en el medio favorecieron la producción de LP. Posteriormente, se evaluó la concentración de los nutrientes Mg 2+, K+, Fe2+ y Mn2+ para mejorar l a producción y productividad de los LP. No se superó la producción de los LP pero se logró aumentar la productividad en un 50%. Se realizó una comparación de los valores obtenidos en este trabajo con los de la literatura resultando superiores a los reportados en varios estudios de producción de surfactina. Finalmente, se realizó un análisis del BS que se produjo en este trabajo por métodos espectrométricos y se encontró que, como se esperaba, es de carácter lipopeptídico y es un conjunto de isoformas de la surfactina .