Tecnología de fermentación

Abstracto

Desarrollo de un proceso y una cepa para la reducción de la viscosidad del caldo con un mejor rendimiento en la fermentación de la coenzima Q 10 por Agrobacterium tumefaciens ATCC 4452

Pradipta Tokdar, Amit Wani, Pratyush Kumar, Prafull Ranadive y Saji George

La naturaleza viscosa del caldo de fermentación tiene una influencia fenomenal en las condiciones y parámetros del proceso en un fermentador. Aunque la reología del caldo ha atraído una influencia significativa en la investigación de procesos, todavía existe un desafío para modificar la dinámica de fluidos del caldo de fermentación. Durante la producción de coenzima Q10 (CoQ10) por Agrobacterium tumefaciens ATCC 4452, el caldo de cultivo se vuelve altamente viscoso debido a la síntesis excesiva de exopolisacáridos. Esto dificulta el rendimiento de CoQ10 y complica el proceso posterior. El presente estudio describe cómo se abordó este problema mediante la modificación y mutación del medio. Se generaron mutantes inducidos utilizando UV y EMS como agentes mutagénicos seguidos de una selección racional basada en la resistencia a los antibióticos. En el cribado de estos mutantes en medio PM-2 basado en sacarosa, el mutante M-6 inducido por UV, resistente a la vancomicina, mostró una reducción significativa (6,29 veces) en el desarrollo de viscosidad en el caldo. Además, se seleccionó el mutante M-6(S), una variante natural del mutante M-6, resistente a altas concentraciones de sustrato, para la producción de CoQ10. Se descubrió que la melaza de caña como fuente de carbono era la más adecuada para la fermentación de CoQ10 utilizando el mutante M-6(S). La sustitución de la sacarosa por melaza de caña más barata redujo significativamente la viscosidad del caldo con un contenido específico de CoQ10 mejorado, lo que generó un proceso de fermentación rentable. La cepa mutante recientemente desarrollada produjo 48,89 mg/L de CoQ10 con un contenido específico de CoQ10 de 1,87 mg/g de agua destilada concentrada a 25 °C, agitación de 500 rpm y aireación de 0,2 vvm utilizando fermentación por lotes con alimentación continua y un medio de melaza de caña de nueva formulación.