Diseño De Un Biorreactor Con Materiales De Uso Común En El Laboratorio

Diseño y construcción de un biorreactor empleando materiales comunes de laboratorio

O.A. Ramírez1, J.L. Sampayo1, V. Sesma1, Y. Hernandez1, M.A. Cuautle1
Universidad Politécnica de Puebla, campus Puebla, Tercer carril del Ejido Serrano San Mateo Cuanalá S/N Juan C. Bonilla Puebla, Pue. México.
Correo electrónico: macmarin@live.com.mx

Resumen
Con el objetivo de hacer un biorreactorcubriendo con las necesidades básicas de los microorganismos, se armó un recipiente con los aditamentos necesarios para el desarrollo de una fermentación aeróbica y así comprobar las cinéticas de crecimiento, formación de producto y consumo de sustrato del microorganismo en cuestión, para esto se utilizaron equipos encontrados en el laboratorio y materiales de bajo costo. El diseño debegarantizar un controlada y homogénea y proporcionar condiciones óptimas para el crecimiento microbiano y la consecución del producto deseado.
Palabras Clave: biorreactor, fermentación aeróbica, microorganismo.

1. Introducción
El propósito de este artículo es hacer un biorreactor cubriendo con las necesidades básicas de los microorganismos, para esto se armó un recipiente con los aditamentosnecesarios para el desarrollo de una fermentación aeróbica y así comprobar las cinéticas de crecimiento, formación de producto y consumo de sustrato del microorganismo en cuestión, para esto se utilizaron equipos encontrados en el laboratorio y materiales de bajo costo.
La construcción de un reactor con materiales comunes de laboratorio y aditamentos de bajo coste es para los alumnos una granherramienta que permite introducirlos a la ciencia y control de fermentaciones, puesto que una fermentación se define como el conjunto de reacciones bien organizadas mediante enzimas dadas por microorganismos (Atkinson 2002), es de suma importancia saber que un biorreactor o fermentador debe mantener las condiciones óptimas de funcionamiento como el de garantizar la esterilidad en el medio decultivo durante la transformación, así como el de mantener la homogeneidad en la transferencia de masa (medio de cultivo), aireación, transferencia de calor (calor producido por los microorganismos debido a las reacciones).(Shuler & Kargi, 2010).
Generalmente, los fermentadores conllevan una relación entre su altura y su diámetro, de 2 a 1 o de 3 a 1. Si la ampliación de la altura contrael diámetro permanece constante, entonces la relación entre la superficie y el volumen decrecen radicalmente durante la ampliación.
Estudios sugieren que fermentadores para pequeños volúmenes (menores a 15 litros) son hechos de vidrio, tanque (Bolivar Zapata, 271) normalmente los tanques agitados trabajan cerca del 75% del total del volumen (Shuler & Kargi, 2010) del que resisten laesterilización por calor en autoclave, aunque en la actualidad este campo de ha extendido debido al desarrollo de nuevas técnicas de esterilización como por ejemplo mediante lavados con álcali fuerte o por UV (Shuler & Kargi, 2010) y los tipos materiales de reactores se han ampliado como cartuchos de fibras huecas, construidos de material plástico desechable. (Bolivar Zapata)
Además de lasconsideraciones anteriores para el diseño de reactores es muy importante considerar que no solo tener un recipiente con aire y estéril es suficiente para un buen desempeño en la formación del producto objetivo como pueden ser antibióticos, enzimas, proteínas, metabolitos primarios y secundarios; sino que también deben considerarse aspectos como: la geometría del reactor, tipos de aireación, tipos deagitación; que esto dependerá del tipo de fermentación y células trabajando.
La disposición geométrica del sistema de estos recipientes contribuye particularmente en lo que afecta al modelo del flujo líquido, contribuye significativamente a la realización de una fermentación medida en términos de rendimiento y velocidad de producción.
Los distintos tipos de fermentador pueden ser según su...