Optimización del proceso de bioconversión de compuestos orgánicos volátiles en biopolímeros

Abstract

La producción de biopolímeros para sustituir a los plásticos de origen fósil a partir de sustancias contaminantes o de desecho constituye una alternativa de gran interés a los métodos de tratamiento convencionales. El presente trabajo se centró en la producción de PHAs de cadena media (mcl-PHA) empleando la cepa Pseudomonas putida (DSM 6125), tolueno y etilbenceno como única fuente de carbono y NH4Cl como fuente de nitrógeno. Se operó en continuo con un reactor de tanque agitado destinado al crecimiento celular, a la degradación de tolueno y etilbenceno y a la producción de mcl-PHA. Se emplearon concentraciones variables de tolueno, etilbenceno y nitrógeno, limitando este último para optimizar la productividad de mcl-PHA. Se observó una eliminación completa de tolueno y etilbenceno durante todo el periodo experimental y se alcanzaron acumulaciones máximas de PHA de 20,64% (en peso) tras 4 días de limitación del sistema.

The production of biopolymers to replace fossil-based plastics from pollutants or waste substances is an interesting alternative to conventional processing methods. The present work focused on the production of medium chain PHAs (mcl-PHA) using Pseudomonas putida strain (DSM 6125), toluene and ethylbenzene as sole carbon source and NH4Cl as nitrogen source. A stirred tank reactor was operated continuously for cell growth, toluene and ethylbenzene degradation and mcl-PHA production. Varying concentrations of toluene, ethylbenzene and nitrogen were used, limiting the latter to optimize mcl-PHA productivity. Complete toluene and ethylbenzene removal was observed throughout the experimental period and maximum PHA accumulations of 20.64 wt% were reached after 4 days of system limitation.