Escalamiento para la producción de un biopesticida a partir de B. thuringiensis subsp. israelensis en biorreactores de 20 y 200 Litros
<p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Bacillus thuringiensis es una bacteria gram positiva esporulada que en fase estacionaria expresa algunas endotoxinas, contra un amplio espectro de larvas de insectos. Para desarrol...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Universidad de Antioquia
2000-02-01
|
| Series: | Iatreia |
| Online Access: | http://www.iatreia.udea.edu.co/index.php/iatreia/article/view/823 |
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| author | Sergio Ordúz Alexandre Restrepo Andrés González |
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| author_sort | Sergio Ordúz |
| collection | DOAJ |
| description | <p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Bacillus thuringiensis es una bacteria gram positiva esporulada que en fase estacionaria expresa algunas endotoxinas, contra un amplio espectro de larvas de insectos. Para desarrollar un biopesticida con base en B. thuringiensis que sea competitivo localmente es necesario generar la tecnología necesaria para su producción masiva, por esta razón el objetivo del trabajo fue escalar el proceso para la producción de B. thuringiensis basándose en el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno corregido por presión (K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap) partiendo de un biorreactor de 20 litros hasta llegar a un biorreactor de 200 litros.</span></p> <p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Para llevar a cabo este objetivo se realizó en primer lugar una evaluación del K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">a a diferentes velocidades de agitación y flujos de aire por el método dinámico con el fin de obtener un modelo matemático que relacionara las variables anteriores. Se realizaron diferentes fermentaciones en un biorreactor de 20 litros con 11 litros de medio de cultivo utilizando B. thuringiensis subesp. israelensis. La velocidad de agitación y el flujo de aire se fijaron con base en un diseño factorial 2</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">2 </span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">con punto central realizando una repetición por cada punto del diseño, a continuación se realizaron dos fermentaciones adicionales por fuera del diseño para corroborar los resultados. Las fermentaciones de mayor escala se realizaron en un biorreactor de 200 litros con 110 litros de medio de cultivo, la velocidad de agitación y el flujo de aire se fijaron con base en los resultados obtenidos en las fermentaciones de 11 litros en condiciones de baja, media y alta transferencia de oxígeno. Las variables que se cuantificaron para determinar la respuesta fisiológica del microorganismo fueron la concentración de biomasa, esporas y la toxicidad contra larvas de tercer estadio de Aedes aegypti.</span></p> <p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Se encontró una relación de aumento lineal entre la velocidad específica de crecimiento y el K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap tanto en las fermentaciones de 11 como en las de 110 litros, llegando a valores de 0.65 h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">en K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap de 135 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">. Se halló también una relación hiperbólica entre la concentración de biomasa y el K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap, el valor máximo de biomasa fue 4.75 gr*l</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1 </span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">en 125 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">. No se logró detectar un efecto del K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap sobre la concentración de esporas, debido a la variabilidad de los resultados obtenidos. El tiempo total del proceso presentó una disminución lineal al aumentar el K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap en ambas escalas. La toxicidad del ingrediente activo presentó una disminución exponencial por debajo de 40 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">. Todos los resultados sugieren un K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap de 125 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1 </span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">para producción industrial de B. thuringiensis subesp. israelensis debido que en este punto se alcanzó la máxima biomasa y la concentración de esporas, tiempo total del proceso y toxicidad se mantuvieron en valores aceptables.</span></p> |
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| publisher | Universidad de Antioquia |
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| spelling | doaj.art-179493f8f3b44b0dbeaed2518202da352022-12-22T03:07:48ZspaUniversidad de AntioquiaIatreia0121-07932011-79652000-02-01132Escalamiento para la producción de un biopesticida a partir de B. thuringiensis subsp. israelensis en biorreactores de 20 y 200 LitrosSergio OrdúzAlexandre RestrepoAndrés González<p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Bacillus thuringiensis es una bacteria gram positiva esporulada que en fase estacionaria expresa algunas endotoxinas, contra un amplio espectro de larvas de insectos. Para desarrollar un biopesticida con base en B. thuringiensis que sea competitivo localmente es necesario generar la tecnología necesaria para su producción masiva, por esta razón el objetivo del trabajo fue escalar el proceso para la producción de B. thuringiensis basándose en el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno corregido por presión (K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap) partiendo de un biorreactor de 20 litros hasta llegar a un biorreactor de 200 litros.</span></p> <p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Para llevar a cabo este objetivo se realizó en primer lugar una evaluación del K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">a a diferentes velocidades de agitación y flujos de aire por el método dinámico con el fin de obtener un modelo matemático que relacionara las variables anteriores. Se realizaron diferentes fermentaciones en un biorreactor de 20 litros con 11 litros de medio de cultivo utilizando B. thuringiensis subesp. israelensis. La velocidad de agitación y el flujo de aire se fijaron con base en un diseño factorial 2</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">2 </span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">con punto central realizando una repetición por cada punto del diseño, a continuación se realizaron dos fermentaciones adicionales por fuera del diseño para corroborar los resultados. Las fermentaciones de mayor escala se realizaron en un biorreactor de 200 litros con 110 litros de medio de cultivo, la velocidad de agitación y el flujo de aire se fijaron con base en los resultados obtenidos en las fermentaciones de 11 litros en condiciones de baja, media y alta transferencia de oxígeno. Las variables que se cuantificaron para determinar la respuesta fisiológica del microorganismo fueron la concentración de biomasa, esporas y la toxicidad contra larvas de tercer estadio de Aedes aegypti.</span></p> <p class="MsoNormal"><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">Se encontró una relación de aumento lineal entre la velocidad específica de crecimiento y el K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap tanto en las fermentaciones de 11 como en las de 110 litros, llegando a valores de 0.65 h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">en K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap de 135 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">. Se halló también una relación hiperbólica entre la concentración de biomasa y el K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap, el valor máximo de biomasa fue 4.75 gr*l</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1 </span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">en 125 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">. No se logró detectar un efecto del K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap sobre la concentración de esporas, debido a la variabilidad de los resultados obtenidos. El tiempo total del proceso presentó una disminución lineal al aumentar el K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap en ambas escalas. La toxicidad del ingrediente activo presentó una disminución exponencial por debajo de 40 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">. Todos los resultados sugieren un K</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">L</span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">ap de 125 atm*h</span><span style="font-size: 5pt; font-family: Arial">-1 </span><span style="font-size: 8.5pt; font-family: Arial">para producción industrial de B. thuringiensis subesp. israelensis debido que en este punto se alcanzó la máxima biomasa y la concentración de esporas, tiempo total del proceso y toxicidad se mantuvieron en valores aceptables.</span></p>http://www.iatreia.udea.edu.co/index.php/iatreia/article/view/823 |
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