Optimización de la tecnología de fermentación líquida de nattokinasa: de escala de laboratorio a escala piloto

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Ingeniería de Enzimas
• Microbiología Industrial

Sus antecedentes:

• La nattokinasa es una enzima valiosa de la fermentación de natto.
• La optimización de su rendimiento y actividad de producción es crucial para las aplicaciones industriales.

Objetivo del estudio:

• Optimizar y escalar el proceso de fermentación para la producción de nattokinasa.
• Desarrollar un proceso estable y controlable para la fabricación a escala industrial.

Principales métodos:

• Se optimizó la fermentación líquida utilizando el método de factor único y la metodología de superficie de respuesta (RSM).
• Se implementó el cultivo por lotes alimentados en fermentadores a escala piloto (20 L) y a gran escala (200 L).
• Se desarrollaron estrategias innovadoras para la eficiencia de la transferencia de oxígeno en la fermentación a gran escala.

Principales resultados:

• Se logró una actividad de nattokinasa de 4257 UI/mL en la fermentación optimizada en matraz agitador.
• Se alcanzaron 23 074 UI/mL en un fermentador de 20 L mediante control dinámico de oxígeno y optimización de la alimentación.
• Se obtuvieron 21 312 UI/mL en un fermentador de 200 L utilizando una novedosa estrategia de escalado.

Conclusiones:

• El proceso optimizado y escalable por lotes alimentados mejora significativamente la producción de nattokinasa.
• Los métodos desarrollados proporcionan una solución técnica robusta para la fabricación industrial de nattokinasa.
• Este estudio sienta las bases para la producción industrial eficiente y a gran escala de nattokinasa.