Optimización del sustrato para la producción de PHB a partir de suero de leche agotado de ricotta utilizando la lata...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología y microbiología industrial
• Ciencias de los Polímeros
• Valorización de subproductos lácteos

Sus antecedentes:

• El suero de leche agotado de ricota (RCEW) es un subproducto lácteo abundante en todo el mundo con importantes implicaciones ambientales.
• La valorización de los RCEW es crucial para la sostenibilidad y el beneficio económico, ya que ofrece una fuente potencial de carbono para los productos microbianos.
• Los polihidroxialcanoatos (PHA) son poliésteres biodegradables con diversas aplicaciones, pero la producción rentable sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

• Investigar la viabilidad del uso de RCEW como sustrato para la producción de polihidroxialcanoato (PHA) por *Azohydromonas lata* DSM 1123.
• Optimizar las condiciones de pretratamiento y fermentación de las RCEW para maximizar la biomasa microbiana y el rendimiento de PHA.
• Caracterizar el polímero de PHA producido.

Principales métodos:

• Caracterización de la composición de RCEW, incluido el contenido de lactosa, proteína y grasa.
• Optimización del pretratamiento de RCEW que incluye pasteurización, esterilización y suplementación mineral/enzimática (β-galactosidasa).
• Pruebas de fermentación con *A. lata* en condiciones variables (limitación de nitrógeno, relación C/N, lotes alimentados) en biorreactores.
• Análisis de la biomasa microbiana, el contenido de PHA intracelular y el rendimiento de PHA.
• Caracterización del polímero extraído (polihidroxibutirato, PHB) para la estabilidad térmica y el peso molecular.

Principales resultados:

• RCEW contiene una cantidad significativa de lactosa (3,81%) pero requiere β-galactosidasa para el metabolismo de *A. lata*.
• El pretratamiento optimizado de RCEW (mezcla pasteurizada y esterilizada, suplementación mineral) aumentó la biomasa y el contenido de PHA al 25,94%.
• La limitación moderada de nitrógeno (C/N 44) y la fermentación de lotes alimentados en biorreactores aumentaron aún más la producción de PHA a 0,88 g/L (32,74% de acumulación intracelular).
• El polímero producido fue identificado como polihidroxibutirato (PHB) con alta estabilidad térmica y un peso molecular de 5,9 KDa.

Conclusiones:

• El suero de leche agotado de ricotta es un sustrato viable y rentable para la producción de polihidroxialcanoato (PHA) utilizando *Azohydromonas lata*.
• Las estrategias optimizadas de pretratamiento y fermentación del sustrato, incluida la operación de lotes alimentados, son clave para maximizar el rendimiento de PHA.
• Este estudio demuestra un enfoque sostenible para la valorización de los residuos lácteos y la producción de polímeros biodegradables.