Optimización de parámetros abióticos para la producción de bacillus subtilis ctpx s2-1 a escala piloto

Abstract

Investigaciones previas con la bacteria Bacillus subtilis demuestran que la cepa Ctpx S2 1 tiene una eficiente capacidad como agente de control biológico para reducir la infección causada por Colletotrichum acutatum en el cultivo y en las semillas de chocho, Lupinus mutabilis Sweet, en poscosecha. Actualmente, la falta de efectividad en los tratamientos químicos y la falta de oferta de productos de control biológico, hacen que los estudios para que esta bacteria se desarrolle de manera rápida y eficiente sean fundamentales. El objetivo de este trabajo fue optimizar los parámetros abióticos que influyen en la producción de biomasa y metabolitos de Bacillus subtilis CtpxS2 1 a escala piloto, utilizando un bioreactor de 5 litros. Para esto, se elaboró un diseño Plackett Burman en el cual se establecieron las combinaciones de los factores abióticos a evaluar en el bioreactor relacionadas a la variación en las concentraciones de la bacteria en función del tiempo. Posteriormente estos resultados se analizaron en un modelo de matriz de superficie de respuesta para determinar las combinaciones óptimas abióticas para la producción de la bacteria y sus compuestos. Los resultados demostraron que los factores abióticos de agitación y temperatura fueron los más influyentes en la producción de biomasa y metabolitos de la bacteria y que sus valores óptimos variaron entre 160 a 200 rpm y de 35 grados centígrados a 40 grados centígrados, respectivamente. Adicionalmente, se demostró la efectividad in vitro de la biomasa y de los metabolitos de Bacillus subtilis CtpxS2 1, producidos en el medio con parámetros abióticos optimizados, para la inhibición de la germinación de Colletotrichum acutatum. Los resultados obtenidos demostraron que los metabolitos tuvieron el mayor potencial inhibitorio de la germinación de C. acutatum con un total de germinación del 38 por ciento comparado con el 80 por ciento de germinación del control. De esta manera, se concluye que la efectividad de Bacillus subtilis CtpxS2 1 como agente de biocontrol, se mantiene luego de un proceso de producción en donde se varían las condiciones abióticas.