Escalamiento de biorreactores

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 biopesticidacon 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 parala producción de B. thuringiensis basándose en el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno corregido por presión (KLap) partiendo de un biorreactor de 20 litros hasta llegar a unbiorreactor de 200 litros.

Para llevar a cabo este objetivo se realizó en primer lugar una evaluación del KLa a diferentes velocidades de agitación y flujos de aire por el método dinámico con el fin deobtener 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. thuringiensissubesp. israelensis. La velocidad de agitación y el flujo de aire se fijaron con base en un diseño factorial 22 con punto central realizando una repetición por cada punto del diseño, a continuación serealizaron 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 mediode 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 deoxígeno. 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 Aedesaegypti.

Se encontró una relación de aumento lineal entre la velocidad específica de crecimiento y el KLap tanto en las fermentaciones de 11 como en las de 110 litros, llegando a valores de 0.65...