Transformacion bacteriana

Fermentación de ácido cítrico por la cepa mutante Aspergillus niger GCMC-7 utilizando medio a base melaza

Se lleva a cabo la fermentación de ácido cítrico de melaza de caña en fermentación sumergida en un fermentador agitado, con un volumen de 9 litros con una cepa mutante de Aspergillus niger GCMC-7, cultivadas en laboratorio propio, se realizó un pre-tratamiento con ferrocianuro de melazaen un medio con azúcar 150 g/l, empleado como medio de fermentación basal, se analizan condiciones como temperatura de incubación 30ºC, pH inicial 6, suministro de aire, intensidad de agitación 200 rpm y tiempo de perfil 144 h después de la inoculación, optimizando la mejora en la producción de ácido cítrico, lo máximo producido fue de 106, 65 g/l con consumo de azúcar de 107 g/l, pH final de 2.1,concentración de ferrocianuro 60 ppm y peso celular seco de 16,5 g/l. El ácido cítrico es ubicuo en la naturaleza, es intermediario en el ciclo del ácido cítrico cuando los carbohidratos son oxidados a dióxido de carbono; este es sólido a temperatura ambiente, funde a 153ºC y se descompone a otros productos a alta temperaturas. Es responsable del sabor ácido de las frutas en que se producelimones, lima, piña, naranja, pera, higos; puede ser recuperado de su sal de calcio mediante la adición de ácido sulfúrico. No es tóxico, se oxida fácil en el cuerpo humano, es utilizado en la industria alimenticia, farmacéutica y bioquímica; la demanda mundial es de 6.0 x 10 5 ton por año. Hongos y bacterias pueden producirlo; se ha encontrado que en varios hongos el ácido cítrico se acumula en el mediode cultivo en cepas de Aspergillus niger, A. awamori, Restrictum penicillium, Trichoderma viride, Mucor piriforme y Yarrowia lipolytica, pero A, niger fue el organismo por el que se optó para producir ácido cítrico. Las cepas mutantes aumentan la producción en comparación con las silvestres; la fermentación sumergida por A. niger se mostró eficiente en la transferencia de oxígeno, se utilizóoxígeno o aire comprimido purificado junto con agitación. La melaza es materia prima deseable para fermentar ácido cítrico por su disponibilidad y precio bajo. La temperatura es importante en la producción de ácido cítrico, por lo general en Aspergillus niger es de 25-30ºC, > a 35ºC inhibe la producción de ácido cítrico, por el aumento de la formación de subproductos ácidos y la inhibición deldesarrollo del cultivo. Sanjay Sharma, en 1994 informaron que la producción del ácido cítrico por Aspergillus niger es sensible al pH inicial del medio de fermentación. La producción máxima de ácido cítrico (6.5%) se obtuvo a pH de 5,4 en medio de melaza. Arzumanov et al. 2000 dijo que el ácido cítrico producido por Aspergillus niger es extremadamente sensible a los metales traza presentes en la melaza(Fe, Zn, Cu, Mn), se necesita de C, N, P, S para producir ácido cítrico. El presente trabajo tiene que ver con la optimización de las condiciones del cultivo de mayor producción de ácido cítrico por la cepa mutante de Aspergillus niger GCMC-7 en fermentador agitado. Materiales y métodos: Mantenimiento del cultivo y del microorganismo: Se utilizó la cepa Aspergillus niger GCMC-7 obtenida deBiotechnology Reseach Labs de Pakisntan. El cultivo se mantuvo en medio autoclavado PDA a pH 4,8. Inóculo vegetativo: se inoculó en 100 ml de medio con 15% de melaza a pH 6 en un Erlenmeyer de 1 L estéril y se incubó a 30°C en un shaker rotatorio a 300 rpm por 24h. Clarificación de la melaza: obtenida de los molinos de azúcar de Chunian, Pakistan de acuerdo al método Panda et al. 1984. Después de laneutralización con hidróxido de calcio se mantuvo a diferentes concentraciones requeridas y se esterilizó en una cámara de luz UV. Técnica de fermentación: se usó un fermentador con 15L de capacidad, de acero inoxidable. El medio usado contenía 15% de azúcar (melaza de caña clarificada), K4Fe(CN)6 a 200 ppm con un pH apropiado para un inicio. El inóculo se transfirió a una tasa de 5%v/v basado en el...