Bioconversión de cetonas bicíclicas utilizando Escherichia coli TOP10 pQR239 en minibiorreactores de 100 ml Público Deposited
El propósito de este trabajo fue caracterizar experimentalmente la hidrodinámica y la transferencia de masa en un módulo de mini-biorreactores de 100 mL tipo tanque agitado (MMBR-100), con el fin de establecer las condiciones de operación para la bioconversión de la cetona bicíclica (±)-cis-biciclo [3.2.0]hept-2- en-6-ona a su correspondientes lactonas, (1S,5R)-(-)-2-oxabiciclo [3.3.0]oct-6-en3-ona y (1R,5S)-(-)-3-oxabiciclo[3.0.0]oct-6-2-ona, en un sistema bifásico (acuosoaire) y multifásico (acuoso-líquido iónico-aire). Para los estudios de hidrodinámica se determinó la potencia gaseada (P/V), flujo de aireación y tasa de agitación. La transferencia de masa (KLa) se estudió en el sistema bifásico y multifásico a diferentes condiciones de agitación, aireación y fracción de líquido iónico [OMA][BTA]: 1350 -1950 rpm, 1.4 vvm, 5% de líquido iónico, respectivamente. La producción del biocatalizador se llevó en medio de cultivo (extracto de levadura 10 g/L, triptona 10 g/L, NaCl 10 g/L, glicerol 10 g/L) a pH 7, con una solución de ampicilina de 0.1 g/L. Posteriormente, durante el cultivo la inducción de la enzima intracelular ciclohexanona monooxigenasa se logró adicionando una solución filtrada de L-arabinosa de 2 g/L, manteniendo la agitación a 150 rpm a una temperatura de 37 °C. La bioconversión se llevó a cabo en mini-biorreactores de 70 mL, 0.67 g/L de cetona bicíclica y 3 g/L de biomasa a una temperatura de 30 °C. El menor diámetro de gota (d32) se obtuvo a 20 % de fracción iónica y 1350 rpm. Se obtuvieron KLa 3 veces menores en comparación al sistema bifásico. La bioconversión en sistema multifásico permitió incrementar dos veces más la concentración de sustrato manteniendo niveles no inhibitorios en fase acuosa, logrando una bioconversión del 60 %. El MMBR-100 utilizado permitió evaluar la bioconversión de cetonas a diferentes condiciones de operación en los sistemas bifásicos y multifásicos, a bajos costos y en menor tiempo.
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