Otimização statística do meio pella produção de biomassa e poli(3-hidroxibutirato) por una linhagem recombinante de Escherichia coli usando subproduitos agroindustrais
| Autor: | Nikel, Pablo I., Pettinari, M. Julia, Méndez, Beatriz S., Galvagno, Miguel A. |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2005 |
| Předmět: |
subproductos agroindustriales
biomass biomassa subproduitos agroindustrais recombinant Escherichia coli poly(3-hydroxybutyrate) production Escherichia coli recombinante agroindustrial by-products optimización del medio de cultivo biomasa medium optimization otimização do meio de cultivo producción de poli(3-hidroxibutirato) produção de poli(3-hidroxibutirato) |
| Zdroj: | International Microbiology, Volume: 8, Issue: 4, Pages: 243-250, Published: DEC 2005 |
| Popis: | A statistically based Plackett-Burman screening design identified milk whey and corn steep liquor concentrations as well as ionic strength (based on phosphate buffer concentration) as the three main independent components of the culture medium that significantly (p < 0.05) influenced biomass and poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) production in recombinant cells of Escherichia coli. This strain carries a plasmid encoding phb genes from a natural isolate of Azotobacter sp. Response surface methodology, using a central composite rotatable design, demonstrated that the optimal concentrations of the three components, defined as those yielding maximal biomass and PHB production in shaken flasks, were 37.96 g deproteinated milk whey powder/l, 29.39 g corn steep liquor/l, and 23.76 g phosphates/l (r² = 0.957). The model was validated by culturing the recombinant cells in medium containing these optimal concentrations, which yielded 9.41 g biomass/l and 6.12 g PHB/l in the culture broth. Similar amounts of PHB were obtained following batch fermentations in a bioreactor. These results show that PHB can be produced efficiently by culturing the recombinant strain in medium containing cheap carbon and nitrogen sources. Un diseño estadístico de selección de Plackett-Burman identificó las concentraciones de suero de leche y de macerado de maíz, así como la fuerza iónica (dada por la concentración del tampón de fosfatos), como tres variables principales e independientes del medio de cultivo que, de forma significativa (p < 0,05), influían en el crecimiento y la acumulación de biomasa y poli(3-hidroxibutirato) (PHB) en células recombinantes de Escherichia coli. Esta cepa lleva un plásmido que codifica los genes phb provenientes de un aislado natural de Azotobacter sp. Aplicando la metodología de superficies de respuesta, mediante un diseño central compuesto direccionable, se demostró que los valores óptimos de las variables del proceso para la máxima producción de biomasa y de PHB eran: 37,96 g/l de suero de leche desproteinizado en polvo, 29,39 g/l de macerado de maíz y 23,76 g/l de fosfatos (r² = 0,957). En la validación del modelo, realizada utilizando los valores óptimos, se obtuvieron unas concentraciones de biomasa de 9,41 g/l y de PHB de 6,12 g/l en el medio. En los ensayos en lote en biorreactor se obtuvieron contenidos semejantes de PHB. Los resultados demostraron que el biopolímero puede producirse eficazmente con esta cepa recombinante a partir de fuentes de carbono y nitrógeno de bajo costo. Um desenho de seleção, baseado no método estatístico Plackett-Burman identificou as concentrações do soro de queijo e de licor de milho bem como a força iônica (baseada em concentração do tampão fosfatos) as principais variáveis independentes do meio de cultura com significância (p < 0,05), os quais influíam na produção de biomassas e poli(3-hidroxibutirato) (PHB) em células recombinantes de Escherichia coli. Este linhagem leva un plasmídeo que codifica os genes phb de uma linhagem selvagem de Azotobacter sp. A metodologia de superficies de resposta, usando o desenho rotável compósito central, demonstrou que os valores ótimos das variáveis do processo para a máxima produção de biomassa e PHB foram 37,96 g/l de soro de queijo deproteinado, 23,76 g/l de fosfato (r² = 0,957) e 29,39 g/l de licor de milho. Na validação do modelo, feita usando esses valores ótimos, observaramse unas concentrações de biomassa de 9,41 g/l biomassa e 6,12 g/l de concentração de PHB no caldo de cultivo. Culturos no bioreactor mostraram resultados semelhantes. Os resultados demostraram que o biopolímero pode ser produzido eficientemente com esta linhagem recombinante a partir de fontes econômicas de carbono e nitrogênio. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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