Producción de dos cepas de Frankia sp. aisladas de Alnus acuminata H.B.K. por fermentación fed-batch

Ana María Rey Obando; Rolando Barahona Rosales; Diego Rosendo Chamorro Viveros

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Producción de dos cepas de Frankia sp. aisladas de Alnus acuminata H.B.K. por fermentación fed-batch

Rey Obando, Ana María ^[1] ; Barahona Rosales, Rolando ^[2] ; Chamorro Viveros, Diego Rosendo ^[3]
1. [1] Universidad Cooperativa de Colombia
  
  Universidad Cooperativa de Colombia
  
  Colombia
2. [2] Universidad Nacional de Colombia
  
  Universidad Nacional de Colombia
  
  Colombia
3. [3] Universidad Nacional Abierta y a Distancia
  
  Universidad Nacional Abierta y a Distancia
  
  Colombia
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Localización: RIAA, ISSN-e 2145-6453, Vol. 5, Nº. 1, 2014, págs. 81-92
Idioma: español
Títulos paralelos:
- Produção de duas estirpes de Frankia sp. Isolado a partir de Alnus condiloma H.B.K. por fermentação em batelada alimentada
- Production of two strains of Frankia sp. isolated from Alnus acuminata H. B. K. using fed-batch fermentation
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Resumen
- español
  El nitrógeno, uno de los elementos de mayor importancia en los sistemas de producción agropecuario, es aportado al suelo a través de fertilización química, fenómenos naturales y fijación biológica por microorganismos del suelo como Frankia, un mecanismo ambiental y económicamente viable. El uso de Frankia como inoculante exige un profundo estudio relacionado con el desarrollo y análisis del comportamiento de los inóculos en condiciones controladas. Se realizaron evaluaciones enfocadas en estudiar y estandarizar las condiciones que permitieran el desarrollo de un prototipo de inoculante de Frankia a base de las cepas Aan17, Aac49 y la cepa Chilena AacIII, antes de su producción a gran escala. Se determinaron las condiciones nutricionales que influyen sobre el crecimiento y formacion de estructuras especializadas de Frankia en un sistema de fermentacion fed-batch a escala de un litro La dinamica del crecimiento en los medios evaluados mostro diferencias altamente significativas (P< 0.001) observandose la mayor velocidad especifica de crecimiento (0.025 h-1) y menor tiempo de duplicacion (33.9 h) en el medio M1 extracto de raiz, levadura y glucosa. Con el medio M3 extracto de raiz, levadura y melaza, se observo el mayor tiempo de duracion de la fase exponencial (64.86 h), la mayor velocidad especifica de consumo de sustrato (0.007) y el mayor rendimiento celular con base al sustrato (1.95 g/proteina/sustrato). Se evidencio que los componentes nutricionales evaluados presentaron influencia sobre la produccion de biomasa (P<0.05), mostrando mayor produccion de biomasa respecto al medio de referencia Benzil Amina Purina (BAP) (P< 0,01).
- português
  Nitrogenio, um dos elementos mais importantes nos sistemas de producao agricola, e fornecido ao solo atraves de fertilizantes quimicos, fenomenos naturais e fixacao biologica por microrganismos do solo como Frankia, um mecanismo ambiental e economicamente viavel. Utilizacao de Frankia como inoculo requer um estudo exaustivo relacionada com o desenvolvimento e a analise do comportamento dos inoculos sob condicoes controladas. Foram realizadas avaliacoes focalizadas em estudar e padronizar as condicoes que permitiram o desenvolvimento de um prototipo de inoculante baseado em cepas Frankia Aan17 e Aac49 chilenos e AacIII Antes da producao em grande escala. Foram determinadas condicoes nutricionais que influenciam o crescimento e formacao de estruturas especializadas de Frankia num sistema de fermentacao fed-batch em escala de um litro. A dinámica de crescimento nos meios testados apresentaram diferencas altamente significativas (P <0,001) seobservando a maior taxa de crescimento especifico (0,025 h-1) e menor tempo de duplicacao (33,9 h) no meio M1 extrato de raiz, levedura e glicose. Com o meio M3 extrato de raiz, de levedura e melaco observou-se a maior duracao da fase exponencial (64,86 h), a maior taxa de consumo de substrato especifico (0,007) e o rendimento mais elevado de celulas com base no substrato (1,95 g / proteina / substrato). Evidenciou-se que os componentes nutricionais avaliados apresentaram influencia sobre a producao de biomassa (P <0,05), com maior producao de biomassa em comparacao com a media de referencia BenziloAmine Purina (BAP) (P <0,01).
- English
  Nitrogen, one of the most important factors in the agricultural production systems, it is provides to the ground through chemical fertilization, natural phenomena and biological fixation by soil microorganisms as Frankia, a mechanism environmentally and economically viable. The use of Frankia as inoculant requires a thorough study related to the development and analysis of the behavior of the inocula in controlled conditions. Assessments were carried out focused on study and standardize the conditions that allow the development of a prototype of inoculant to base of Frankia strains Aan17, Aac49 and eca AacIII Chilean, prior to its production to large scale. It was determined the nutritional conditions that influence the growth and formation of specialized structures of Frankia in a fermentation fed-batch system on the scale of a liter. The dynamics of growth in the media evaluated showed highly significant differences (P< 0.001) observing the highest specific growth rate (0,025 h-1) and shorter doubling time (33.9 h) in the medium M1 root extract, yeast and glucose. With the average M3 root extract, yeast and molasses, it was noted the widest length of time of the exponential phase (64.86 h), the highest specific speed of substrate consumption (0,007 ) and the largest cellular performance based on the substrate (1.95 g/protein/substrate). It was evidenced that the nutritional components evaluated presented influence on the production of biomass (P<0.05 ), showing higher biomass production in regard to the reference medium Denzil Amina Purina (BAP) (P< 0.01 ).