Estudio del procesamiento de polímeros naturales para la producción de materiales porosos y su aplicación como soportes de crecimiento de Gluconacetobacter xylinus
La celulosa es el polisacárido más abundante en la naturaleza, el cual puede ser sintetizado por bacterias del género Gluconacetobacter spp. como parte de su proceso metabólico para llegar a las superficies donde el oxígeno es abundante facilitando así su supervivencia. Gluconacetobacter xylinus es...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma Metropolitana |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:bindani.izt.uam.mx:41687h58n |
| Acceso en línea: | https://doi.org/10.24275/uami.41687h58n |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/LEM/Biopolímeros info:eu-repo/classification/LEM/Biotechnology info:eu-repo/classification/LEM/Gluconacetobacter xylinus info:eu-repo/classification/LEM/Cellulose -- Biotechnology info:eu-repo/classification/LEM/Biotecnología info:eu-repo/classification/LEM/Biopolymers info:eu-repo/classification/LEM/Celulosa info:eu-repo/classification/cti/6 |
| Sumario: | La celulosa es el polisacárido más abundante en la naturaleza, el cual puede ser sintetizado por bacterias del género Gluconacetobacter spp. como parte de su proceso metabólico para llegar a las superficies donde el oxígeno es abundante facilitando así su supervivencia. Gluconacetobacter xylinus es un microorganismo ampliamente estudiado para la producción de celulosa bacteriana (BC) en cultivo sumergido debido a los altos rendimientos. En virtud de lo anterior, en esta tesis de doctorado se estudió la producción de celulosa bacteriana por cultivo en estado sólido empleando soportes porosos con la finalidad de mejorar los rendimientos reportados en el convencional cultivo sumergido. En la primera fase de la experimentación, se evaluó la influencia del nivel de inóculo inicial y el tamaño de la espuma de poliuretano (PUF), como sistema de andamiaje y soporte en el crecimiento y la formación de BC de Gluconacetobacter xylinus. El mayor rendimiento de BC fue de 2.46 g·L -1 con espuma cortada y 15% de inóculo a las 96 h. Los análisis de caracterización evidenciaron una estructura cristalina tipo I con 73% de cristalinidad para la celulosa microbiana producida y una estructura química con los grupos funcionales característicos de este biopolímero. En la segunda fase, mediante el proceso de espumado físico con fluidos supercríticos se produjeron matrices porosas a partir de hidrogeles de quitina. En ellos, se evaluó la influencia de parámetros como el tipo de disolvente, la presión y la temperatura en la morfología, porosidad, diámetro de poro, distribución del diámetro de poro e hinchamiento durante la formación de dichos materiales. Las matrices porosas que presentaron las mejores características morfológicas fueron las obtenidas con metanol como disolvente del CO2, a 353 K y 175 bar. Finalmente, en la tercera fase, al evaluar el efecto de dos tipos de matrices porosas de quitina en la proliferación de osteoblastos humanos se observaron diferencias significativas en la viabilidad al llegar a los 21 días de cultivo. Por lo que cabe destacar que los materiales porosos de quitina producidos en el presente estudio exhibieron características potenciales para ser aplicados en el campo de la ingeniería de tejidos. Por otro lado, la porosidad de las matrices de quitina mostró ser importante en la producción de BC empleándolas como sistema de andamiaje en cultivo en estado sólido ya que se logró producir hasta 3.34 g·L -1 de celulosa a las 96 h, lo cual es 1.4 veces mayor a lo que se alcanzó empleando espuma de poliuretano en cubos. |
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