Optimización de las condiciones de cultivo de una bacteria del género stenotrophomonas para la producción de biosurfactantes

Abstract

Los biosurfactantes son moléculas con propiedades anfifílicas, producidas por plantas y microorganismos. Son moléculas complejas con actividad tensoactiva que reducen la tensión superficial del agua. Se emplean en procesos industriales especializados, en la remediación de ecosistemas contaminados por sustancias recalcitrantes ya que mejoran la solubilidad de los compuestos hidrofóbicos y facilitan la separación mecánica de los compuestos indeseados en cuerpos de agua contaminados. Actualmente, la producción de surfactantes sintéticos y su aplicación en ambientes contaminados presentan un alto grado de contaminación, debido a que son bioacumulables y de estructura compleja por lo que su descomposición por acción microbiana es deficiente. De ahí la importancia de diseñar un medio de cultivo mediante técnicas biotecnológicas maximice la producción de los biosurfactantes. En este trabajo se realizó el análisis de diferentes fuentes de carbono y nitrógeno para determinar cuál fue la mejor, con la finalidad de seleccionar una fuente viable para la producción de biosurfactantes. Como resultado el aceite de soya y la peptona fueron las fuentes de carbono y nitrógeno más viables para la producción. Además, se aplicó un diseño experimental Plackett Burman para identificar las variables más influyentes en la producción de biosurfactantes. El aceite de soya, el sulfato de magnesio y el cloruro de sodio son las variables estadísticamente significativas. Se realizaron tres diseños centrales compuestos y se obtuvieron los valores de concentración óptima de cada variable dando como resultado 2,5 por ciento de aceite de soya, 0,78 g/L de sulfato de magnesio y 0,055 g/L de cloruro de sodio. De acuerdo al modelo matemático la producción teórica de biosurfactantes fue de 1,22 g/L y se obtuvo una producción real de 1,44 g/L. Se demostró que las condiciones de cultivo son esenciales para la producción de los biosurfactantes y que se requiere una optimización del medio de cultivo para la obtención de las concentraciones óptimas de las variables significativas en este estudio, para maximizar la producción de los biosurfactantes.