Experimentos dinámicos para la optimización de parámetros de bioprocesos con arqueas halófilas extremas
Autores: Lorantfy, Bettina; Seyer, Bernhard; Herwig, Christoph
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2013
Acceso abierto
Artículo científico
2013
Experimentos dinámicos para la optimización de parámetros de bioprocesos con arqueas halófilas extremas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Estudios
Halófilos
Tecnología de biorreactores
Parámetros de cultivo
Optimización de parámetros del proceso
Metodología dinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Los estudios hasta la fecha sobre halófilos extremos se centraron en cultivos en matraces de agitación. La tecnología de biorreactores con enfoques cuantitativos puede ofrecer una amplia variedad de aplicaciones biotecnológicas para explotar las características bioquímicas especiales de los halófilos. Para habilitar el uso industrial de , encontrar los parámetros óptimos de cultivo es de gran interés. En general, las optimizaciones de parámetros de proceso se llevaron a cabo principalmente con cultivos de quimiostato laboriosos y que consumen mucho tiempo. Este trabajo ofrece una alternativa más rápida para la optimización de parámetros de proceso aplicando rampas de temperatura y cambios de pH en un cultivo continuo de biorreactor halófilo. Aunque no se alcanza el equilibrio hidráulico en el cultivo continuo a lo largo de las rampas, aún se pueden concluir los principales efectos sobre la actividad a partir de los estudios dinámicos. Los resultados revelaron que el rango de temperatura óptimo puede estar limitado en el extremo inferior por la actividad de las vías del metabolismo primario. En el extremo superior, la transferencia de masa de oxígeno entre la fase gaseosa y la fase líquida puede limitar el crecimiento microbiano. El pH también se mostró como un parámetro clave para evitar el metabolismo de desbordamiento. Los datos experimentales obtenidos fueron evaluados mediante agrupamiento con análisis de datos multivariados. Mostrando la viabilidad en un ejemplo halófilo, la metodología dinámica presentada ofrece una herramienta para acelerar el desarrollo de bioprocesos.
Descripción
Los estudios hasta la fecha sobre halófilos extremos se centraron en cultivos en matraces de agitación. La tecnología de biorreactores con enfoques cuantitativos puede ofrecer una amplia variedad de aplicaciones biotecnológicas para explotar las características bioquímicas especiales de los halófilos. Para habilitar el uso industrial de , encontrar los parámetros óptimos de cultivo es de gran interés. En general, las optimizaciones de parámetros de proceso se llevaron a cabo principalmente con cultivos de quimiostato laboriosos y que consumen mucho tiempo. Este trabajo ofrece una alternativa más rápida para la optimización de parámetros de proceso aplicando rampas de temperatura y cambios de pH en un cultivo continuo de biorreactor halófilo. Aunque no se alcanza el equilibrio hidráulico en el cultivo continuo a lo largo de las rampas, aún se pueden concluir los principales efectos sobre la actividad a partir de los estudios dinámicos. Los resultados revelaron que el rango de temperatura óptimo puede estar limitado en el extremo inferior por la actividad de las vías del metabolismo primario. En el extremo superior, la transferencia de masa de oxígeno entre la fase gaseosa y la fase líquida puede limitar el crecimiento microbiano. El pH también se mostró como un parámetro clave para evitar el metabolismo de desbordamiento. Los datos experimentales obtenidos fueron evaluados mediante agrupamiento con análisis de datos multivariados. Mostrando la viabilidad en un ejemplo halófilo, la metodología dinámica presentada ofrece una herramienta para acelerar el desarrollo de bioprocesos.