Producción de exopolisacáridos tipo fructooligosacáridos por Gluconacetobacter diazotrophicus

Abstract

Como objetivo general para este trabajo se planteó intentar sentar las bases para el desarrollo de una tecnología de producción de FOS y levanos, y de la enzima responsable la síntesis de estos compuestos (LsdA), por G. diazotrophicus en escala de laboratorio utilizando diferentes estrategias de cultivos. Dentro de este planteo general se definieron diferentes objetivos específicos. 1. Debido al desconocimiento de la regulación metabólica de la síntesis de polisacáridos extracelulares por G. diazotrophicus, cuando crece en presencia de sacarosa como fuente de carbono y energía, se propuso como primer objetivo específico generar información sobre el comportamiento metabólico de este microorganismo ante diferentes situaciones nutricionales variando la concentración inicial de la fuente de carbono desde condiciones de limitación hasta condiciones de exceso. Paralelamente se ensayaron variaciones en la fuente de nitrógeno teniendo en cuenta a este nutriente como una variable en el contexto nutricional del microorganismo y dando respuestas a diferentes interrogantes metabólicos. 2. El segundo objetivo específico planteado fue conocer cómo varia la síntesis de fructanos de diferentes pesos moleculares y la expresión de la levansacarasa (como enzima responsable de la síntesis de estas macromoléculas) buscando la/s condición/es nutricional/es de máxima producción de fructanos y/o enzima. 3. El tercer objetivo específico presentado fue la optimización de un sistema de producción de fructanos tanto en cultivos batch de G. diazotrophicus como en sistemas libres de células en incubaciones de soluciones de sacarosa con extractos crudos de LsdA.

Kinetic Analysis of Gluconacetobacter diazotrophicus Cultivated on a Bench Scale: Modeling the Effect of pH and Design of a Sucrose-Based Medium

“…This can be explained by the fact that the determination of total sugars was influenced by the production of exopolysaccharides by the bacteria, which caused interference in the tests performed. This condition was also identified by Molinari [23] during batch cultivations using culture media containing 10 and 100 g/L sucrose. The production of extracellular polysaccharides by G. diazotrophicus has been demonstrated in several works [35,59,62].…”

“…In this work, the quantification of the carbon source was performed according to DuBois et al [39]. Regarding this, the final sucrose concentration is not quantified in the case of most related papers published in the available literature addressing kinetic experimental studies on G. diazotrophicus [21,23]. In fact, the estimation of the biomass yield in those works was calculated from the cell concentration data obtained by optical density.…”

“…biomass model (1) and µ model (23), with [H + ] provided by the hydrogen model (22) Hmax 0.00181 ± 0.00027 mol /L R 2 (for biomass concentration over time) 0.9357 4.5.1. Fitting of First Approach Models A satisfactory description of the time course of biomass concentration was obtained, as can be noticed from the modeling results (Figure 4) and the corresponding determination coefficient (Table 6).…”

“…Furthermore, the biomass yield coefficient was lower when the bacterium was cultivated without pH control compared to the case of a constant pH of 6.0. In addition, keto gluconic acid is produced by G. diazotrophicus in a medium with a high initial sucrose concentration (100 g/L) under BNF conditions [23].…”