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Efecto de la sacarosa en la producción de celulosa por Gluconacetobacter xylinus en cultivo estático

Efecto de la sacarosa en la producción de celulosa por Gluconacetobacter xylinus en cultivo estático



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Cómo citar
Jaramillo L, R., Tobio J, W., & Escamilla M, J. (2012). Efecto de la sacarosa en la producción de celulosa por Gluconacetobacter xylinus en cultivo estático. Revista MVZ Córdoba, 17(2), 3004-3013. https://doi.org/10.21897/rmvz.235

Dimensions
PlumX
Rubén Jaramillo L
Wladimir Tobio J
José Escamilla M

RESUMEN

Objetivo. Determinar el efecto de sacarosa en la productividad de BC por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693 en condición estática. Materiales y métodos. La síntesis de celulosa bacteriana (BC) por Gluconacetobacter xylinus se llevo a cabo en un cultivo estático discontinuo a temperatura ambiente, en presencia de sacarosa como la principal fuente de carbono a concentraciones iniciales de 0.8 a 7.6 % (p/v). Las concentraciones remanentes de BC, sacarosa, glucosa y fructosa se determinaron cada semana. Para la cinética de la hidrólisis de la sacarosa y formación de celulosa y el coeficiente de rendimiento del producto se utilizo el software Microcal Origin 6.0®. Resultados. En la cuarta semana los valores de BC se encontraron entre 32.5 a 39.5 g/L para las diferentes concentraciones de sacarosa. La cinética para la hidrólisis de sacarosa se ajusta al modelo de Michaelis-Menten, con una Vmax de 0.0002 mol L-1 h-1 y Km de 0.018 M. La producción de BC se ajusta al modelo propuesto por Marx-Figini y Pion, con un valor de la pendiente (kc), entre 0.0018 y 0.0024 h-1 para las diferentes concentraciones iniciales de sacarosa. Los coeficientes de rendimiento tienen valores de 0.8 a 2.4 g de BC producida/g de sacarosa consumida. Conclusiones. La hidrólisis de sacarosa, el consumo de glucosa y fructosa se refleja en la síntesis de celulosa. La hidrólisis de sacarosa y la producción de BC se ajustan a los modelos de Michaelis-Menten y al propuesto por Marx-Figini y Pion, respectivamente. Finalmente, el rendimiento depende de la concentración de sacarosa


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  1. Bielecki S, Krystynowicz A, Turkiewicz M, Kalinowska H. Bacterial Cellulose. In: Alexander Steinbüchel A. and Sang Ki Rhee S.K., editors. Polysaccharides and Polyamides in the Food Industry: Properties, Production, and Patents. Vol 1. Weinheim: Wiley-VCH Verlag; 2005.
  2. Yasutake Y, Kawano S, Tajima K, Yao M, Satoh Y, Munekata M, Tanaka I. Structural characterization of the Acetobacter xylinum endo-beta-1,4-glucanase CMCax required for cellulose biosynthesis. Proteins 2006; 64(4):1069-1077. http://dx.doi.org/10.1002/prot.21052
  3. Chavez-Pacheco JL, Martinez-Yee S, Contreras ML, Gomez-Manzo S, MembrilloHernandez J, Escamilla JE. Partial bioenergetic characterization of Gluconacetobacter xylinum cells released from cellulose pellicles by a novel methodology. J Appl Microbiol 2005; 99(5):1130-1140. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2672.2005.02708.x
  4. Chawla PR, Bajaj IB, Shrikant A, Survase SA, Singhal RS. Microbial Cellulose: Fermentative Production and Applications. Food Technol Biotechnol 2009; 47(2):107–124.
  5. Heo M-S, Son H-J. Development of an optimized, simple chemically defined medium for bacterial cellulose production by Acetobacter sp. A9 in shaking cultures. Biotechnol Appl Biochem 2002; 36(Pt 1):41-45.
  6. Ramana KV, Tomar A, Singh L. Effect of various carbon and nitrogen sources on cellulose synthesis by Acetobacter xylinum. J Microbiol Biotechnol 2000; 16:245-248. http://dx.doi.org/10.1023/A:1008958014270
  7. Noro N, Sungano Y, Shoja M. Utilization of the buffering capacity of corn steep liquor in bacterial cellulose production by Acetobacter xylinum. Appl Microbiol Biotechnol 2004; 64:199-205. http://dx.doi.org/10.1007/s00253-003-1457-6
  8. Bae SO, Shoda M. Production of bacterial cellulose by Acetobacter xylinum BPR2001 using molasses medium in a jar fermentor. Appl Microbiol Biotechnol 2005; 67(1):45-51. http://dx.doi.org/10.1007/s00253-004-1723-2
  9. Krystynowicz A, Czaja W, Wiktorowska-J A, Gonçalves-MM, Turkiewicz M, Bielecki S. Factors affecting the yield and properties of bacterial cellulose. J Ind Microbiol Biotechnol 2002; 29:189-195. http://dx.doi.org/10.1038/sj.jim.7000303
  10. Chao Y, Sugano Y, Shoda M. Bacterial cellulose production under oxygen-enriched air at different fructose concentrations in a 50-liter, internal-loop airlift reactor. Appl Microbiol Biotechnol 2001; 55:673-679. http://dx.doi.org/10.1007/s002530000503
  11. Moon S-H, Park J-M, Chun H-Y, Kim S-J. Comparisons of physical properties of bacterial celluloses produced in different culture conditions using saccharified food wastes. Biotechnol Bioproc Eng 2006; 11:21-31.
  12. Cheng HP, Wang PM, Chen JW, Wu WT. Cultivation of Acetobacter xylinum for bacterial cellulose production in a modified airlift reactor. Biotechnol Appl Biochem 2002; 35:125-132. http://dx.doi.org/10.1042/BA20010066
  13. Serafica G, Mormino R, Bungay H. Inclusion of solid particles in bacterial cellulose. Appl Microbiol Biotechnol 2002; 58:756-760. http://dx.doi.org/10.1007/s00253-002-0978-8
  14. Shoda M, Sugano Y. Recent advances in bacterial cellulose production. Biotechnol Bioprocess Eng 2005; 10(1):1-8. http://dx.doi.org/10.1007/BF02931175
  15. Phunsri A, Tammarate P, Krusong W, Tantratian S. The liquid/air interface area and depth of liquid medium suitable for cellulose production from Acetobacter TISTR 975. J Sci Res Chula Univ 2003; 28(1):35-43.
  16. Caicedo LA, De França FP, Lopez L. Factores para el escalado del proceso de producción de celulosa por fermentación estática. Rev Col Quím 2001; 30(2):155-162.
  17. Verschuren P, Cardona T, Nout M, De Gooijer K, Van Den Heuvel J. Location and limitation of cellulose production by Acetobacter xylinum established from oxygen profiles. J Biosci Bioeng 2000; 89(5):414-419. http://dx.doi.org/10.1016/S1389-1723(00)89089-1
  18. Jung JY, Khan T, Park JK, Joong K, Chang HN. Production of bacterial cellulose by Gluconacetobacter hansenii using a novel bioreactor equipped with a spin filter. Korean J Chem Eng 2007; 24(2):265-271. http://dx.doi.org/10.1007/s11814-007-5058-4
  19. Taylor MA. A kinetic study of bacterial cellulose production by a bath process [Thesis Ms]. Ontario, Canada: University of Western Ontario, Faculty of Engineering Science, Department of Chemical and Biochemical Engineering; 1999.
  20. Pourramezan GZ, Roayaei AM, Qezelbash QR. Optimization of culture conditions for bacterial cellulose production by Acetobacter sp. 4B-2. Biotechnology 2009; 8(1):150-154.
  21. Taylor KACC. A Colorimetric Fructose Assay. Appl Biochem Biotechnol 1995; 53(3):215-227. http://dx.doi.org/10.1007/BF02783497
  22. Moonmangmee S, Kawabata K, Tanaka S, Toyama H, Adachi O, Matsushita K. A novel polysaccharide involved in the pellicle formation of Acetobacter aceti. J Biosci Bioeng 2002; 93(2):192-200. http://dx.doi.org/10.1016/S1389-1723(02)80013-5
  23. Missen RW, Mims CA, Saville BA. Introduction to Chemical Reaction Engineering and Kinetics. New York: John Wiley & Sons, Inc; 1999.
  24. Marx-Figini M, Pion BG. Kinetic Investigations on Biosynthesis of Cellulose by Acetobacter xylinum. Biochim Biophys Acta 1974; 338:382-393. http://dx.doi.org/10.1016/0304-4165(74)90299-2
  25. Ross P, Mayer R, Benziman M. Biochemistry of cellulose synthesis in Acetobacter xylinum. In: Haigler CH, Weiner PJ, editors. Biosynthesis and Biodegradation of Cellulose. New York: Marcel Dekker, Inc.; 1991.
  26. Hornung M, Ludwig M, Gerrard AM, Schmauder H-P. Optimizing the Production of Bacterial Cellulose in Surface Culture: Evaluation of Substrate Mass Transfer Influences on the Bioreaction (Part 1). Eng Life Sci 2006; 6(6):537–545. http://dx.doi.org/10.1002/elsc.200620163
  27. http://dx.doi.org/10.1002/elsc.200620162
  28. Benziman M, Rivetz B. Factors affecting hexose phosphorilation in Acetobacter xylinum. J Bacteriol 1972; 111(2):325-333.
  29. Mazover A, Benziman M. The glucose dehydrogenase activity of the NAD-linked glucose 6-phosphate dehydrogenase from Acetobacter xylinum. FEBS Lett 1973; 36(2):203-206. http://dx.doi.org/10.1016/0014-5793(73)80369-2

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