37 research outputs found
Bioethanol production by fermentation of hemicellulosic hydrolysates of african palm residues using an adapted strain of scheffersomyces stipitis
Ethanol production using a strain of Scheffersomyces stipitis (Pichia stipitis) adapted to inhibitors of african palm hydrolysates was evaluated. The strain adaptation by cultivations in mediums progressively concentrated with inhibitors after 20 subcultures was achieved. Then the variables orbital agitation, medium volume and inoculum volume were studied for ethanol production, finding that orbital agitation and culture medium volume were significant on maximal ethanol concentration while culture medium volume and inoculum volume were significant on ethanol productivity. Maximal ethanol concentration and yield were 8.48 gl-1 and 0.39 gg-1 achieved with 125 rpm, 6.75x107 cells ml-11 and 140 ml of medium. Maximal ethanol productivity was 0.062 gl-1h-1 achieved with 125 rpm, inoculum of 99.63x107 cells ml-1 and 90 ml of culture medium. Yeast adaptation showed to be and good strategy to produce ethanol from hemicellulosic residues of african palm tree, avoiding the detoxification processes
Cultivo de c茅lulas vegetales en biorreactores:un sistema potencial para la producci贸n de metabolitos secundarios.
Los cultivos de c茅lulas vegetales en biorreactores ofrecen un gran potencial para la producci贸n de metabolitos secundarios, con importantes aplicaciones en la industria qu铆mica, farmac茅utica o alimenticia. Estos sistemas permiten controlar mejor la producci贸n, a diferencia de los m茅todos tradicionales con plantaciones, los cuales presentan variaciones en la calidad y cantidad del producto debido a cambios climatol贸gicos, estacionales, problemas geopol铆ticos o tenencia del suelo. Esta revisi贸n presenta algunos grupos de metabolitos secundarios de plantas, su utilidad y ejemplos de sustancias con un potencial de producci贸n al nivel comercial en cultivos celulares. Adem谩s, se presentan tres tipos de reactores (c茅lulas en suspensi贸n, c茅lulas inmovilizadas y biopel铆culas de c茅lulas), los problemas asociados con el cultivo de c茅lulas vegetales y los factores que afectan la producci贸n de los metabolitos secundarios. Los anteriores factores involucran la composici贸n del medio de cultivo (sales inorg谩nicas, vitaminas, fuente de carbono, hormonas y reguladores de crecimiento), la composici贸n del gas suministrado (ox铆geno, bi贸xido de carbono, etileno), la temperatura, el pH, la radiaci贸n luminosa, las caracter铆sticas de mezclado, la fase del crecimiento celular, el grado de diferenciaci贸n celular y la elicitaci贸n (bi贸tica o abi贸tica). El estudio y la manipulaci贸n de los anteriores factores (variables operaci贸n) constituyen una etapa determinante para el dise帽o de un proceso que utilice esta tecnolog铆a como m茅todo de producci贸n
Establecimiento de un cultivo de celulas en suspensi贸n de eucalyptus cin茅rea
Se desarrolla un protocolo para la obtenci贸n y establecimiento de suspensiones celulares de E. cinerea. La concentraci贸n de las hormonas 2,4 D Y BAP tienen un efecto significativo en la formaci贸n de callos friables de E. cinerea, obteniendo una respuesta peri贸dica en la formaci贸n de callos friables con respecto a la concentraci贸n de las hormonas. Puede obtenerse hasta un 90% de formaci贸n de callos friables con varias combinaciones hormonales; primero, con concentraciones alrededor de 3,0 mg/L de 2,4 D Y 1,0 mg/L de BAp, y segundo, alrededor de 6,0 mg/L de 2,4 D Y1,0 mg/L de BAP. A partir de los callos anteriores, se obtienen suspensiones celulares con un activo crecimiento celular, con tiempos de duplicaci贸n entre cuatro y siete d铆as, y alcanzando densidades celulares de 15 g c茅lulas secas/L. Las suspensiones de E. cinerea ofrecen una herramienta importante para la propagaci贸n de esta especie v铆a embriog茅nesis som谩tica, estudio de biorreactores, producci贸n de metabolitos secundarios y procesos de biotransformaci贸n.A protocol is developed for obtaining and establishment of E. cinerea cell suspension. The concentration of hormones 2,4 D and BAP have a significant effect in the formation of friable callus of E. cinerea, obtaining a periodic answer in the formation of friable callus with regard to hormones concentration. It can be obtained until 90% of formation of friable callus in several hormone combinations, first with concentrations around 3,0 mg/L of 2,4 D and 1,0 mg/L of BAP; and second, around 6,0 mgIL of 2,4 D and 1,0 mg/L of BAP. Using the last callus, cell suspensions are obtained with an active cellular growth, with times of duplication between 4 and 7 days and obtaining cell densities of 15 g of dry cells/L. The suspensions of E. cinerea offer an important tool for the propagation of this specie by somatic embryogenesis, bioreactors study, production of secondary metabolites and biotransformation processes
Establecimiento de un cultivo de celulas en suspensi贸n de Eucalyptus cin茅rea
A protocol is developed for obtaining and establishment of E. cinerea cell suspension. The concentration of hormones 2,4 D and BAP have a significant effect in the formation of friable callus of E. cinerea, obtaining a periodic answer in the formation of friable callus with regard to hormones concentration. It can be obtained until 90% of formation of friable callus in several hormone combinations, first with concentrations around 3,0 mg/L of 2,4 D and 1,0 mg/L of BAP; and second, around 6,0 mgIL of 2,4 D and 1,0 mg/L of BAP. Using the last callus, cell suspensions are obtained with an active cellular growth, with times of duplication between 4 and 7 days and obtaining cell densities of 15 g of dry cells/L. The suspensions of E. cinerea offer an important tool for the propagation of this specie by somatic embryogenesis, bioreactors study, production of secondary metabolites and biotransformation processes.Se desarrolla un protocolo para la obtenci贸n y establecimiento de suspensiones celulares de E. cinerea. La concentraci贸n de las hormonas 2,4 D Y BAP tienen un efecto significativo en la formaci贸n de callos friables de E. cinerea, obteniendo una respuesta peri贸dica en la formaci贸n de callos friables con respecto a la concentraci贸n de las hormonas. Puede obtenerse hasta un 90% de formaci贸n de callos friables con varias combinaciones hormonales; primero, con concentraciones alrededor de 3,0 mg/L de 2,4 D Y 1,0 mg/L de BAp, y segundo, alrededor de 6,0 mg/L de 2,4 D Y1,0 mg/L de BAP. A partir de los callos anteriores, se obtienen suspensiones celulares con un activo crecimiento celular, con tiempos de duplicaci贸n entre cuatro y siete d铆as, y alcanzando densidades celulares de 15 g c茅lulas secas/L. Las suspensiones de E. cinerea ofrecen una herramienta importante para la propagaci贸n de esta especie v铆a embriog茅nesis som谩tica, estudio de biorreactores, producci贸n de metabolitos secundarios y procesos de biotransformaci贸n
Optimizaci贸n multi-objetivo en procesos biotecnol贸gicos : aplicaci贸n al cultivo de c茅lulas vegetales en suspensi贸n de Thevetia peruviana
RESUMEN: La productividad de los bioprocesos es un compromiso entre dos objetivos en conflicto, la maximizaci贸n de la velocidad de crecimiento de la biomasa y la minimizaci贸n del consumo de sustrato. En este trabajo, se resuelve un problema de optimizaci贸n multi-objetivo para mejorar la productividad del cultivo en suspensi贸n de c茅lulas vegetales de la especie Thevetia peruviana. La soluci贸n del problema multi-objetivo permiti贸 determinar las concentraciones iniciales 贸ptimas de sustrato y biomasa para garantizar la m谩xima productividad. La optimizaci贸n se lleva a cabo utilizando un modelo mecanistico, que incluye una representaci贸n de los procesos intracelulares que tienen lugar en las c茅lulas vegetales. Las mejores soluciones se eligieron del frente de Pareto teniendo en cuenta el criterio experto. Los resultados indican que se recomienda una concentraci贸n inicial de in贸culo de 3.91g/L y una concentraci贸n inicial de sacarosa de 23.63g/L como condiciones iniciales para obtener una productividad de biomasa de 1.57g/L*d铆a con un consumo aceptable de sacarosa. Se llev贸 a cabo la validaci贸n experimental del 贸ptimo encontrado y la productividad obtenida fue de 1.52g/L usando una concentraci贸n de in贸culo inicial de 4.27g/L y una concentraci贸n inicial de sacarosa de 25.44g/L. Los resultados sugieren que la metodolog铆a propuesta puede ampliarse para aumentar la productividad en t茅rminos de producci贸n de metabolitos a partir de estos cultivos de c茅lulas vegetales y otras especies vegetales.ABSTRACT: Bioprocesses productivity is a compromise between two conflicting objectives, maximization of biomass growth rate and minimization of substrate consumption. In this work, a model based multi-objective optimization problem is solved for improving the process productivity in plant cell suspension cultures of Thevetia peruviana. A solution of the multi-objective problem allowed determining the optimal initial concentrations of substrate and biomass for assuring maximal productivity. Model-based optimization is carried out using a mechanistic model, which includes a representation of the intracellular processes taking place on the plant cells. The best solutions were chosen from the Pareto front in agreement with expert criterion. Results indicate that an initial inoculum concentration of 3.91g/L and an initial sucrose concentration of 23.63g/L, are recommended as initial conditions for obtaining a biomass productivity of 1.57g/L*day with an acceptable sucrose uptake. Experimental validation of the optimal found was carried out and the productivity obtained was 1.52g/L using an initial inoculum concentration of 4.27g/L and an initial sucrose concentration of 25.44g/L. Results suggest that the proposed methodology can be extended to increase the productivity in terms of metabolite production from this plant cell cultures and other plant species
Producci贸n biol贸gica de hidr贸geno: una aproximaci贸n al estado del arte
En este documento se presenta una revisi贸n de informaci贸n obtenida de la literatura sobre la producci贸n de biohidr贸geno, describiendo los fundamentos b谩sicos de los diferentes sistemas de producci贸n biol贸gica, con especial 茅nfasis en la fermentaci贸n oscura, la cual ha sido reportada como uno de los m茅todos m谩s eficientes y viables de producci贸n de hidr贸geno a partir de materiales de desecho. Se describe el uso de diversos microorganismos y la manipulaci贸n de diferentes variables de proceso para obtener las condiciones que optimicen la producci贸n de hidr贸geno. Adem谩s, se hace un recuento de los m茅todos desarrollados para el mejoramiento de la producci贸n y purificaci贸n del hidr贸geno
Aspectos ingenieriles del cultivo in vitro de c茅lulas vegetales para la producci贸n de metabolitos secundarios
Las plantas son una fuente importante de metabolitos que han sido usados como medicamentos, pesticidas, saborizantes y fragancias. Con el fin de producir estos compuestos sin necesidad de cultivar la planta completa, se ha propuesto la tecnolog铆a de cultivo de sus c茅lulas in vitro (callos, suspensiones y 贸rganos). En este trabajo se abordan diferentes aspectos ingenieriles del cultivo de c茅lulas vegetales concernientes a la producci贸n de metabolitos secundarios
Uso alternativo de las frutas en preparaci贸n de mostos y fermentos.
El presente trabajo busca establecer una t茅cnica que permita aumentar la vida de anaquel por per铆odos prolongados de mostos y fermentos obtenidos de pulpas de frutas, para su aprovechamiento en la industria vin铆cola. Con este fin se realiz贸 el estudio cin茅tico de la fermentaci贸n alcoh贸lica de pulpa de guayaba concentrada, aplicando dos tratamientos: mosto fresco y mosto conservado usando una combinaci贸n de m茅todos qu铆micos y deshidrataci贸n osm贸tica. Se realizaron 18 fermentaciones, 9 para cada tratamiento, bajo control autom谩tico de las principales variables de operaci贸n, en proceso discontinuo y volumen de 12 litros. Se hizo el seguimiento, durante el proceso, de las concentraciones de sustrato, producto y biomasa durante 14 horas de fermentaci贸n, manteniendo el mismo valor de pH, concentraci贸n inicial de mosto, nutrientes y velocidad de agitaci贸n para todas las fermentaciones. Los valores de las variables correspondientes a la m谩xima productividad de alcohol fueron: temperatura 30掳C, concentraci贸n inicial de sustrato, medido como az煤cares reductores totales ART, 200 g/l y concentraci贸n de in贸culo de 60 g/l. Dicha productividad m谩xima fue 7.39 g/l, habi茅ndose establecido que no existe diferencia estad铆sticamente significativa entre mosto fresco y mosto conservado
Evaluating beauveria bassiana fungal growth in packed bioreactor
The efficiency of a packed bioreactor for growing Beauveria bassiana was evaluated by using a solid substrate consist-ing of whole wheat as growth source. Temperature and fungal growth were analysed. The parameters used for evaluating the bioreactor were layer thickness, airflow and position inside the bioreactor. Operation time was pre-determined; it was used to study fungal growth parameters and productivity. Using Tukey test and a factorial experimental design such as H/D = 0.9 (H: layer height, D: bioreactor diameter) and 12.3 L/min airflow operating conditions, it was observed that fungal productivity was significantly increased compared with the traditional bottle method on the scale being evaluated. Position was the least significant of those factors studied for improving fungal growth. Key words: solid-state fermentation, biological controlLa evaluaci贸n del biorreactor de lecho empacado para el desarrollo del hongo Beauveria bassiana se hizo con base en las variables temperatura y concentraci贸n de conidias, utilizando un sustrato s贸lido constituido por trigo entero. Se tomaron como par谩metros de operaci贸n, la altura del lecho, el flujo de aire y la posici贸n dentro del biorreactor, siendo el tiempo de fermentaci贸n un par谩metro predeterminado que permiti贸 monitorear las variables y comparar la productividad en el desarrollo del hongo. Se pudo observar, con ayuda de un dise帽o de experimentos factorial y una prueba de Tukey, que bajo ciertas condiciones de operaci贸n como una relaci贸n H/D = 0.9 (H: altura del lecho, D: diametro del biorreactor) y un flujo de aire de 12.3 L/min, se increment贸 significativamente la productividad del hongo con respecto al m茅todo tradicional de producci贸n (botellas) bajo la escala ensayada, siendo la posici贸n un factor poco significativo en el proceso. Palabras clave: Fermentaci贸n en estado s贸lido, control biol贸gico