Obtención de biopolímeros producidos por bacterias halófilas aisladas en la localidad de Uyuni-Bolivia utilizando residuos agroindustriales: tallos de quinua y melaza de caña de azúcar

Abstract

El presente trabajo describe el comportamiento de tres bacterias productoras de biopolímeros recolectadas del Salar de Uyuni, seleccionada la bacteria con mayor potencial de producción de este biopolímero se realizó un estudio relacionando parámetros que pudieran afectar sinérgicamente su crecimiento y la producción de exopolisacáridos (EPS), adicionalmente se analizó la posibilidad de utilizar residuos agroindustriales como sustrato. Se determinó que la bacteria SU4M (no identificada) presentó un mayor crecimiento por lotes asociado a una mayor producción de EPS al compararla con otras dos bacterias (SC2A y SU4A(a)) - identificadas posteriormente como Bacillus subtilis. Utilizando la cepa SU4M, se estudió: 3, 4, 5, 6 (% p/V) de NaCl; pH de 4,4; 5,5 y 6,2; relación entre porcentaje de aire y volumen en la fermentación con 35, 50, 60 y 75 (%, v/v); además de la concentración de glucosa (5, 10 y 20 g/L). Se incluye un diseño experimental y cinética específica asociados a la optimización en la producción de EPS por parte de SU4M, en la cual a través de un diagrama específico para el crecimiento microbiano, se pudo observar que la relación de volumen entre aire-sustrato tiene mayor efecto sobre la cinética microbiana, además de una alta influencia de NaCl y la combinación de ambos factores, indicando una alta dependencia de al menos dos de los tres factores involucrados en el bioproceso. Determinándose que la concentración de NaCl (4% p/V) fue la más idónea respecto al máximo crecimiento y producción de EPS, además de un pH de 6,5 y 75 (% v/v) de aire en el medio para la producción acelerada del EPS. Se realizó la separación del EPS obteniéndose un liofilizado final de 927,6 mg/L después de la primera optimización. Se determinó que es posible reemplazar el sustrato sintético con sustratos complejos provenientes de residuos de quinua y melaza de caña de azúcar, alcanzando rendimientos de hasta 901,2 mg/L de EPS. Finalmente se determinaron mediante estudios de FTIR y TGA características del EPS obtenido.