Evaluación del proceso de producción de ácido clavulánico: un enfoque integrado de simulación y biología de sistemas

RESUMEN: En la actualidad y debido al uso incontrolado de los antibióticos, los microorganismos han desarrollado estrategias de resistencia que impiden la acción eficaz de los medicamentos. Una de las estrategias principales evolutivamente desarrolladas por los organismos ha sido la síntesis de enzimas degradadoras. Para luchar con esto se han encontrado diferentes compuestos inhibidores, entre los cuales uno de los más utilizados es el Ácido Clavulánico, metabolito secundario producido por la bacteria Streptomyces clavuligerus. El objetivo principal de este trabajo fue realizar la integración de estrategias de estudio a nivel metabólico in silico y el modelado de bioprocesos, para realizar un acercamiento a la producción industrial de este compuesto según el estado actual del arte. Se encontró que la adición de aminoácidos relacionados con la ruta de biosíntesis del Ácido Clavulánico (Ácido Glutámico, Arginina, Ornitina, Treonina y Lisina) favorecen tanto la producción del metabolito como la producción de biomasa, así mismo se estableció un medio de producción óptimo con dichos aminoácidos a partir de un diseño de experimentos in silico para la producción del metabolito. A nivel metabólico se realizaron simulaciones en estado estacionario (FBA-Flux Balance Analysis) y dinámico (DFBA-Dynamic Flux Balance Analysis) para el estudio del proceso de bioproducción por lotes. Se establecieron las operaciones unitarias requeridas para el proceso de producción industrial y se integró con una evaluación económica, a partir de la cual se pudo concluir acerca de la rentabilidad operativa de una planta de producción en Colombia concebida conceptualmente para operar bajo las condiciones y procesos establecidos según el estado del arte del estudio del proceso.

• Autores: Toro Vásquez, Sofía
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/18376
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10495/18376
• Palabra clave: Medio de cultivo (Biología); Culture media; Inhibidores enzimáticos; Enzyme Inhibitors; Sistemas biológicos; Biological systems; Ácido clavulánico; Streptomyces clavuligerus; Bioprocesos; Antibiótico; Biología de sistemas; Evaluación financiera
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