Multi-objective optimization in biotechnological processes : application to plant cell suspension cultures of Thevetia peruviana

RESUMEN: La productividad de los bioprocesos es un compromiso entre dos objetivos en conflicto, la maximización de la velocidad de crecimiento de la biomasa y la minimización del consumo de sustrato. En este trabajo, se resuelve un problema de optimización multi-objetivo para mejorar la productividad del cultivo en suspensión de células vegetales de la especie Thevetia peruviana. La solución del problema multi-objetivo permitió determinar las concentraciones iniciales óptimas de sustrato y biomasa para garantizar la máxima productividad. La optimización se lleva a cabo utilizando un modelo mecanistico, que incluye una representación de los procesos intracelulares que tienen lugar en las células vegetales. Las mejores soluciones se eligieron del frente de Pareto teniendo en cuenta el criterio experto. Los resultados indican que se recomienda una concentración inicial de inóculo de 3.91g/L y una concentración inicial de sacarosa de 23.63g/L como condiciones iniciales para obtener una productividad de biomasa de 1.57g/L*día con un consumo aceptable de sacarosa. Se llevó a cabo la validación experimental del óptimo encontrado y la productividad obtenida fue de 1.52g/L usando una concentración de inóculo inicial de 4.27g/L y una concentración inicial de sacarosa de 25.44g/L. Los resultados sugieren que la metodología propuesta puede ampliarse para aumentar la productividad en términos de producción de metabolitos a partir de estos cultivos de células vegetales y otras especies vegetales.

• Autores: Arias Echeverri, Juan Pablo; Aragón Mena, Daira; Ochoa Cáceres, Silvia Mercedes; Arias Zabala, Mario Evelio
• Tipo de recurso: Article of investigation
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: eng
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/9803
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10495/9803
• Palabra clave: Células y tejidos vegetales; Plant cells and tissues; Cultivo de células; Cell culture; Control de procesos biotecnológicos; Biotechnological process control; Árbol de Ayoyote : Thevetia peruviana; Cultivo de células vegetales
• Rights: openAccess
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