Alemán Huerta, María Elizabeth

Almaguer Cantú, Verónica

García Reyna, Carolina

Martinez Herrera, Enrique

Rojas V., Guadalupe

Repositorio Academico Digital UANL

VI Simposio Nacional de    Ciencias Farmacéuticas y Biomedicina  IV Simposio Nacional de  Microbiología Aplicada 40 RCFB, Ed. Esp. 1, 2019  Abril 4 y 5 2019 Efecto de diferentes condiciones de cultivo en la producción y rendimiento de polímeros  biodegradables por una cepa nativa del genero Bacillus Carolina García Reynaa Veronica Almaguer Cantu, Enrique Martinez Herrera, Guadalupe Rojas V, Elizabeth Aleman Huertab* a Instituto de Biotecnología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Pedro De Alba y Manuel L. Barragán s/n Ciudad Universitaria. C. P. 66455, San Nicolás de Los Garza, Nuevo León, México. *elialeman@yahoo.com.  Palabras clave: Bacillus, Polihidroxialcanoato, Medios modificados. Introducción Los polihidroxialcanoatos (PHAS) son polímeros biodegradables sintetizados por diferentes especies bacterianas, las cuales los acumulan como gránulos generados como sustancias de reservas a partir de fuentes orgánicas por fermentación del azúcar o lípidos, hidrocarburos y carbohidratos cuando se encuentran en condiciones limitantes de nutrientes esenciales para su crecimiento como el oxígeno, nitrógeno y carbono, son biodegradables y, dependiendo de su composición química y estructural, pueden ser empleados en aplicaciones semejantes a los polímeros [1]. Las características físicas que presentan son similares a las de los plásticos derivados del petróleo [1][3], y muestran tener la posibilidad de ser degradados a dióxido de carbono y agua en condiciones aerobias o a metano en condiciones anaerobias, o en hábitats tan diversos como suelo, mar, aguas estancadas o aguas residuales [1] [4]. Aunque se han encontrado más de 300 bacterias capaces de producir PHAs, los altos costos de producción, son una limitante para ser competitivos contra los plásticos de origen sintético, por lo cual la búsqueda constante de nuevas cepas versátiles en la utilización de diferentes fuentes de carbono, así como con altos rendimientos de PHAs, constituye una de las principales estrategias para superar este reto de competitividad económica.  Metodología  De una muestra de suelo de vivero obtenida en N.L., México; se aislaron 5 cepas bacterianas con características morfológicas y tintoriales propias del género Bacillus. Se seleccionó una cepa y se resembro en Agar Nutritivo para proceder a hacer Tinción Gram y Tinción de Esporas (Shaeffer-Foultun). Posteriormente se inocularon en 6 diferentes medios modificados conteniendo A.N y fuente de carbono en exceso (1%) a 31C, posteriormente se realizaron frotis de Tinción Simple para el estudio de su morfología y producción de gránulos internos a las 24h, 48h y 72h de incubación. Para el estudio del rendimiento de PHAs se realizaron fermentaciones en matraz Erlenmeyer conteniendo 200ml de caldo conteniendo fuentes de carbono a evaluar (almidón y glicerol 1%), por 48hrs a 31C y 150 rpm. Para la extracción de los polímeros se realizó mediante el método  convencional con solventes (éter, acetona) y cloroformo. Y la determinación de biomasa seca se llevó a cabo por gravimetría.   Resultados y discusión     La cepa seleccionada para el presente estudio denominado L10-4  presentó morfología microscópica de bacilo delgado, mediano, Gram positivo, esporulado, disposición en cadenas. La morfología macroscópica presentada por dicha cepa consistió en: forma filamentosa, elevación umbonada con un margen rizado; diplobacilos alargados y una coloración cremosa. (Fig 1)   Fig 1. Morfología macroscópica y microscópica.  La capacidad de producción de gránulos, por la cepa en estudio, fue afectada tanto por el tipo de fuente de carbono suministrado, como por el tiempo de incubación. (Tabla1). Es de anotar que el suelo corresponde a uno de los hábitats donde se han detectado mayor número de especies bacterianas productoras de PHAs [4].   Tabla 1.- Efecto de las condiciones de cultivo en la formación de gránulos de PHAs. (+: Gránulos en 30% del campo, ++: 30-50%, +++: 60-80%.)   La cepa en estudio (L10-4), presento rendimientos de PHA que fluctuaron entre 10 y 70% de biomasa seca; siendo la fuente de carbono almidón la que mayor rendimiento presento. (Tabla2)  Tabla 2. Efecto de la fuente de carbono en la biomasa y rendimiento de PHA de la cepa en estudio. Fuente de carbono  Biomasa( g/L) Rendimiento (% PHA Biomasa seca) Al 1 3.35 68.3 Gl 1 1.58 10.3   Conclusiones  La cepa aislada presentó buenos rendimientos para producción de biopolímeros de la misma forma se considera una cepa versátil en la utilización de diferentes fuentes de carbono, lo cual es característico de bacterias del genero Bacillus. Esta cepa puede ser propuesta para estudios posteriores de optimación de PHAs.  VI Simposio Nacional de    Ciencias Farmacéuticas y Biomedicina  IV Simposio Nacional de  Microbiología Aplicada 41 RCFB, Ed. Esp. 1, 2019  Abril 4 y 5 2019 Referencias  1. Carballo, M.E.; Iglesias, Y.; Martínez, J.; Solano, R.; Fernández, A.I. y Villaverde, M.J. Revista Biología Evaluación de la producción de polihidroxialcanoatos por cepas bacterianas marinas (2003). 17 (1), 52-58. 2. González, Y.; Meza, J.C.; González, O. y Córdova, J.A. Revista Internacional de Contaminación Ambiental.. (2013) 29 (1), 77-115. 3. Serrano, J.Y. Revista Teoría y Praxis investigativ , (2010).  5 (2), 79-84. 4. Barbosa M., Moreno N., Espinosa A., Malagón D. Universitas Scientiarum. (2005)10: 45-54.  5. Arcos, M. Degradación de aguas residuales y producción de polihidroxialcanoatos mediante Un biorreactor discontinuo. Tesis de Maestría.  Universidad Nacional Autónoma de México. México. (2007). 6. Betancur, M. y Agudelo, L.M. Producción de biopolímeros (polihidroxialcanoatos - PHAs) a partir de una cepa comercial empleando sustratos no convencionales, Tesis Maestría en Ingeniería. Medellín (Colombia): Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería, (2011). 7. Ortiz, E Obtención, aislamiento e identificación de cepas bacterianas presuntas productoras de poli-b-hidroxialcanoatos (PHA's). Tesis de maestría. Universidad Veracruzana. Mexico. . (2009).          

Efecto de diferentes condiciones de cultivo en la producción y rendimiento de polímeros biodegradables por una cepa nativa del genero Bacillus

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