biorreactores


Desarrollo del proyecto de diseño de un fotobiorreactor.
Caudillo Pérez César; Díaz Infante Morales Daniela; González Jiménez Oscar; López Saavedra Leonardo; Maycot Muñoz Mariana; Villanueva Guadalupe Estefanía



Definición.


El biorreactor tipo Airlift utilizado es un dispositivo con recirculación interna y tubos concéntricos, constituido por módulos independientes, de material deplástico transparente, para el cultivo de microorganismos fotosintéticos y la obtención de biomasa rica en ácidos grasos poliinsaturados, el control de pH se realiza mediante la inyección de anhídrido carbónico en forma discontinua, cuando este se excede, y el control de temperatura se mantiene mediante un intercambiador de calor situado en el interior del fotobiorreactor. El cultivo es iluminadopor tubos fluorescentes (Figura 1), los cuales favorecen la acumulación de ácidos grasos poliinsaturados en las microalgas. (Gómez, 1996)

Los microorganismos requieren oxígeno molecular para el mecanismo de saturación en la biosíntesis del producto, sin embargo grandes cantidades de oxígeno inhiben el crecimiento , por lo que se debe de suministrar oxígeno, evitando su acumulación en el medio.Se tiene la posibilidad de operar el fotobiorreactor de manera discontinua, semicontinua y continua. (Gómez, 1996)
Hay muchas ventajas en el fotobiorreactor para las microalgas; ya que evita los problemas que se presentan para el control de la temperatura, debido a los altos coeficientes de transmisión de calor obtenidos con el sistema de refrigeración utilizado, mejorando la estabilidad térmicade los cultivos. Este dispositivo también evita el estrés mecánico que sufren las microalgas con otro tipo de agitación, como la del tanque agitado. (Gómez, 1996)


Justificación.

Producir ácido eicosapentaenoico es benéfico en la salud humana, sobre todo en 3 áreas: corazón, inflamaciones y cáncer. En el corazón ayuda a la prevención y tratamiento de ateroesclerosis, trombosis ehipertensión. En cuanto a inflamación ayuda al tratamiento de asma, artritis y mefritis. Y en cácer se emplea principalmente en cáncer de pulmón, de colon de próstata. La disponibilidad actual de este ácido, es en pescados y el contenido en estos depende de la época del año, de la localización geográfica y lugar de captura, que depende de la disponibilidad y tipos de alimentos de estos peces (microorganismos);por lo que es necesario buscar fuentes no convencionales que contienen cantidades de ácidos grasos (microalgas).

Selección del microorganismo de acuerdo al biorreactor seleccionado.
Microalga Phaeodactylum tricornutum

Definición de parámetros cinéticos

La microalga Phaeodactylum tricornutum es una especie marina que cuenta con diversas características para producir los ácidos grasosEPA, estas deben ser tomadas en cuenta respecto a su crecimiento en un medio de cultivo para la obtención del producto deseado. Los parámetros cinéticos para la microalga que se mantendrá en un biorreactor Airlift son los siguientes:
1. La iluminación es el parámetro mas importante a considerar en el cultivo de microalgas, ya que la intensidad de luz determina los ácidos grasos que se producirán ylas concentraciones a las que estarán, en nuestro proyecto el acido graso de interés es el EPA. Específicamente para microalgas P. tricornutum la producción de EPA va fuertemente relacionada con la intensidad de luz que reciben las células ya que una alta cantidad de lux genera una alta concentración de EPA, aunque cabe mencionar que la irradiación es semi-continua, es decir, que no se ilumina entodo momento a las microalgas sino que se lleva a cabo en periodos diversos de acurdo a la producción que se desee lograr (1).
2. La aireación es otro parámetro fundamental en el crecimiento de la microalga y en la síntesis de los ácidos grasos. Estos microorganismos requieren oxigeno molecular para llevar a cabo el mecanismo de desaturación en la biosíntesis de ácidos grasos polinsaturados....