Obtención de biomasa lignocelulósica mediante el cultivo de células fotoautotróficas in vitro de bouteloua gracilis

En la presente investigación se logró el establecimiento de una línea celular fotoautotrófica, a partir de la adaptación de células altamente clorofílicas de Bouteloua gracilis, cultivadas en medio MS con vitaminas suplementado con 2,4-D (1 mg L-1), BA (2 mg L-1) y adenina (40 mg L-1), a condiciones en las cuales se omitió la adición de azúcares al medio. Las células crecieron a una velocidad de agitación de 100 rpm, irradiancia de 100 µmoles fotón m-2 s-1 y 3% de CO2 en la atmósfera del cultivo. Se obtuvo un tiempo de duplicación de 9,38 días en términos de peso fresco y el contenido de pigmentos en este cultivo celular fue de 489 µg de clorofila total g-1 PF y 228 µg de carotenoides g-1 PF al día 14 del cultivo. Posteriormente, las células de Bouteloua gracilis fueron cultivadas en un biorreactor de tanque agitado (volumen de trabajo, 2 L). Se definieron las condiciones de aireación y agitación, tales como el tipo de agitador (turbina Rushton), velocidad de agitación (100 rpm), velocidad de aireación (0,5 vvm), e irradiancia (250 µmol fotón m-2 s-1) para lograr el crecimiento celular. Bajo estas condiciones, las células heterotróficas de Bouteloua gracilis incrementaron su peso fresco cerca de 5,38 veces después de 13 d de cultivo. En el cultivo fotomixotrófico (5% de CO2 en aire y 0,1% de sacarosa en el medio de cultivo) la masa de las células se incrementó 2,35 veces en los 38 días del cultivo, mientras que en el caso de las células fotoautotróficas que crecieron con la misma concentración de CO2 en aire, pero sin azúcar en el medio de cultivo, el incremento en peso fresco de las células fue de 2,04 para este mismo periodo de tiempo. Aunque diferentes sistemas de cultivos celulares en suspensión han sido establecidos para cereales y pastos, este es el primer reporte de un cultivo celular fotoautotrófico en Poaceae. Se analizaron las células heterotróficas, fotomixotróficas y fotoautotróficas de Bouteloua gracilis, obtenidas en el biorreactor, en cuanto a su contenido de azúcares estructurales y lignina, encontrándose concentraciones entre 10,78 y 14,34% para celulosa, entre 4,46 y 9,13% para hemicelulosa y entre 8,84 y 11,2% para lignina.

• Autores: Gómez Torres, Luisa Marina
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2015
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/54891
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/54891; http://bdigital.unal.edu.co/50107/
• Palabra clave: 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Bouteloua gracilis; Cultivo celular; Clorofila; Fotoautotrófico; Biorreactor; Celulosa; Hemicelulosa; Lignina; Plant cell culture; Clorophyll; Photoautotrophic; Bioreactor; Cellulose; Hemicellulose; Lignin
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• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional