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

Abstract

Los surfactantes son moléculas activas que tienen dos fases de interacción una hidrofóbica y otra hidrofílica. Estas moléculas tienen la capacidad de reducir la tensión superficial entre líquidos, sólidos y gases. Gracias a estas propiedades estas moléculas han ganado interés en el campo de remediación de hidrocarburos, debido a que aumentan la biodisponibilidad de contaminantes y además aumentan su solubilidad. Hoy en día los surfactantes comerciales son realizados químicamente, lo que impone una baja degradación, convirtiéndolos en un contaminante más. Una alternativa para el uso de surfactantes comerciales es la utilización de biosurfactantes que se producen empleando sistemas biológicos como levaduras, hongos y bacterias. Estas moléculas tienen la misma funcionalidad que los surfactantes sintéticos, la diferencia es que estas biomoléculas son biodegradables. En este trabajo se empleó la bacteria Stenotrophomonas sp. Para producir biosurfactantes. Se analizaron las condiciones de operación tales como temperatura, pH y agitación. Se utilizó un modelo de optimización mediante 3 diseños centrales compuestos, con el fin de estudiar las variables analizadas y se obtuvieron los valores óptimos de cada variable, lo que dio como resultado una temperatura óptima de 34 grados centígrados, una agitación de 135 rpm y un pH de 6,1. Se obtuvo una producción máxima de biosurfactantes de 1,55 g.L. La extracción de los biosurfactantes se realizó mediante precipitación ácida de lípidos, y una posterior liofilización. El tratamiento optimizado se llevó a cabo mediante una fermentación tipo batch en un biorreactor de 5 litros. Se demostró que las condiciones de operación estudiadas son esenciales en la producción de biosurfactantes puesto que la variación de estas resultó en rangos mínimos y máximos de producción.