Determinación del modelo cinético de reacción para la producción de polihidroxialcanoatos a partir de azúcar comercial

Autores/as

  • Sebástiane Fernando Guillén Álvarez Universidad del Valle de Guatemala
  • Gamaliel Giovanni Zambrano Ruano Universidad del Valle de Guatemala

Palabras clave:

polihidroxialcanoatos, bioplástico, modelo cinético, ecuación de monod, biotecnología, fermentación bacteriana

Resumen

La contaminacioÌn del medio ambiente por plaÌstico ha llevado a buscar alternativas para reducir sus efectos dañinos. Una de las soluciones es el uso de bioplaÌsticos producidos por bacterias, los cuales son materiales biodegradables como es el caso de los polihidroxialcanoatos (PHAs). En este estudio se evaluoÌ el rendimiento de produccioÌn de PHA variando distintas condiciones y se propuso un modelo cineÌtico que explicara la siÌntesis de este biopoliÌmero. Para la investigacioÌn se utilizoÌ la bacteria Bacillus subtilis y se realizaron fermentaciones por lotes de 48 horas; obteniendo mayores rendimientos empleando sacarosa como sustrato y una relacioÌn 300:1 (g.carbono. g.nitrogeno-1). Se determinaron tres ecuaciones cineÌticas utilizando la aplicacioÌn Berkeley Madonna. El modelo obtenido tiene el potencial para escalar el proceso de produccioÌn de los polihidroxialcanoatos.


Biografía del autor/a

  • Sebástiane Fernando Guillén Álvarez, Universidad del Valle de Guatemala

    Ingeniero en Biotecnología Industrial por Universidad del Valle de Guatemala.


  • Gamaliel Giovanni Zambrano Ruano, Universidad del Valle de Guatemala

    Magister en Ciencia Farmacéuticas, Ingeniero Químico por Universidad del Valle de Guatemala. Docente desde hace 20 años. Ha impartido cursos de Termodinámica 1-2, Investigación de Operaciones, Transferencia de Masa 1-2, Manejo de sólidos, Operaciones Unitarias 1 y 2, Industria Farmacéutica y Cosmética en la Universidad Rafael Landívar. También, Balance de Masa y Energía, Flujo de Fluidos, Transferencia de Calor, Transferencia de Masa 1-2, Manejo de Sólidos, Bioingeniería, Operaciones Unitarias 1-2, Diseño de Plantas Químicas, Procesos Químicos Industriales 1-2, Ingeniería de los Biocombustibles, Necesidades de la Energía para el Futuro en la Universidad Del Valle de Guatemala.


Referencias

Bugnicourt, E., Schmid, M., Nerney, O., Wildner, J., Smykala, A., & Cinelli, P. (2013). Processing and Validation of Whey-Protein-Coated Films and Laminates at Semi-Industrial Scale as Novel Recyclable Food Packaging Materials with Excellent Barrier Properties. Hindawi Publishing Corporation, 2013, 1-10. doi:https://doi.org/10.1155/2013/496207

Hye-Young, S., Hyeoncheol, F., So Young, C., & Sang Yup, L. (2018). Structural Insights into Polyhydroxyalkanoates Biosynthesis. Trends in Biochemical Sciences, 43(10), 790-805. doi:https://doi.org/10.1016/j.tibs.2018.08.005

Lemos, A., & Cordoba, A. (2015). Polihidroxialcanoatos (PHA) producidos por bacterias y su posible aplicación a nivel industrial. Informador Técnico, 79(1), 93-101.

Levenspiel, O. (1999). Chemical Reaction Enginnering. Nueva York: John Wiley & Sons.

Li, M., & Wilkins, M. (2020). Recent advances in polyhydroxyalkanoate production: Feedstocks, strains and process developments. International Journal of Biological Macromolecules, 156, 691-703. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.04.082.

Panda, I., Balabantaray, S., Sahoo, S., & Patra, N. (2017). Mathematical model of growth and poly-

hydroxybutyrate

fermentation of

Engineering doi:http://dx.doi.org/10.1080/00986445.2017.138492 3

Salmiati, M., Ujang, Z., Salim, M., & Olsson, G. (2011). Recovery of Polyhydroxyalkanoates (PHAs) from Mixed Microbial Cultures by Simple Digestion and Saponification. American Society for Microbiology, 61(1), 34-39.

Saratale, R., Cho, S., Saratale, G., Kadam, A., Ghodake, G., Kumar, M., . . . Shin, H. (2021). A comprehensive overview and recent advances on polyhydroxyalkanoates. Bioresource Technology, 325, 1-15. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.124685.

Verhaeghte, T., Aerts, D., Diricks, M., Soetaert, W., & Desmet, T. (2014). The quest for a thermostable sucrose phophorylase reveals sucrose 6 Ì-phosphate phosphorylase as a novel specificity. Applied Microbiology and Biotechnology, 98, 7027-7037. doi:https://doi.org/10.1007/s00253-014-5621-y

Descargas

Publicado

2022-12-31

Número

Sección

Artículos