Optimización de un medio de cultivo para la producción de biomasa de la cepa pseudomonas

OPTIMIZACIÓN DE UN MEDIO DE CULTIVO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA DE LA CEPA Pseudomonas putida UA 44 AISLADA DEL SUELO BANANERO DE URABA –ANTIOQUIA Camilo Andrés Becerra Mejía RESUMEN En el presente trabajo se diseñó y optimizó un medio de cultivo químicamente definido para la bacteria Pseudomonas putida UA44. Los resultados obtenidos en el medio químicamente definido (MD) se compararon con loshallados en un medio de cultivo semicomplejo (TSB). El diseño del medio de cultivo definido se efectuó según la composición elemental de las bacterias (Aiba et al., 1973; Scragg, 1997) y la optimización se realizó con el metodo de Rosenbrock. Los componentes optimizados en el medio de cultivo fueron la fuente de carbono (glucosa), la fuente de nitrógeno ((NH4)2SO4) y la fuente de magnesio(MgSO4-7H2O). El (NH4)2SO4 y MgSO4-7H2O aumentaron su concentración en el medio, mientras la glucosa disminuyó. Los resultados obtenidos con ambos medios de cultivo dieron diferencias significativas con relación a la cantidad de biomasa obtenida por peso seco (1.87 g/L TSB, 1.71 g/L MD) más no en unidades formadores de colonia (7.35x109 TSB, 7.09x109 MD). El mayor rendimiento en consumo de sustrato seobservó en el TSB (0.528 g/g TSB; 0.33015 g/g MD). Aunque este medio presentó un mayor beneficio en cuanto a resultados experimentales, mostró ser más costoso (89%) que el medio definido optimizado. Palabras clave: Diseño y optimización de medios de cultivo, Pseudomonas putida, Método de Rosenbrock. ABSTRACT A chemically defined growth medium (MD) was designed and optimized for the Pseudomonas putidaUA44 bacteria. The obtained results from working with the beforementioned medium were compared with those from a semi-complex medium (TSB). The medium’s design was carried out according to the bacteria’s elemental composition (Aiba et al., 1973; Scragg, 1997), it was then optimized using Rosenbrock’s method. The optimized elements in the growth medium were the carbon source (glucose), thenitrogen source (((NH4)2SO4) and the magnesium source (MgSO4-7H2O). Both the nitrogen and the magnesium sources’ concentrations were increased while the carbon source’s concentration was decreased. While the studied growth media did not present significant differences in the amount of colony forming units (CFU) (7.35x10 9 TSB, 7.09x109 MD), it did however present a noteworthy difference in the finalbiomass concentration (1.87 g/L TSB, 1.71 g/L MD). The TSB medium also presented a higher substrate uptake yield (0.528 g/g TSB; 0.33015 g/g MD). Even though the TSB medium presented better experimental results, it was more expensive (89%) than the proposed optimized medium. Key words: Design and optimization of growth media, Pseudomonas putida, Rosenbrock’s method

INTRODUCCIÓN Los productosprovenientes de la industria agrícola generan importantes ingresos para el país y el sostenimiento de millones de colombianos. Entre los principales productos agrícolas se encuentra el banano. Las exportaciones de banano en Colombia generan importantes divisas para el país después de las flores y el café, con valores de exportación que han oscilado entre US$ 400 y US $450 millones desde 1995(Observatorio Agrocadenas Colombia, 2005). La presión ejercida con la competencia de proveedores de banano económico y los cambios en las condiciones de los mercados externos, ponen en riesgo la industria bananera y el sostenimiento económico de muchas familias que dependen de la exportación del banano. La viabilidad futura de la Cadena dependerá del avance en la gestión productiva de las plantaciones, quemejoren los niveles de productividad y calidad de la fruta (Observatorio Agrocadenas Colombia, 2005). El aumento de la productividad a través de la aplicación de bioinsumos mejoraría la competitividad de la agroindustria bananera, manteniendo la estabilidad económica y social en la zona. Una de estas alternativas es el uso de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR por sus siglas...