Streptomyces clavuligerus strain selection for clavulanic acid biosynthesis: a study based on culture composition effects and statistical analysis

• Laura Pinilla ^[1] ; León F. Toro ^[1] ; Claudio Avignone-Rossa ^[2] ; Mariana Peñuela ^[1] ; Rigoberto Ríos-Estepa ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
  2. [2] University of Surrey

     University of Surrey

     Guildford District, Reino Unido

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 85, Nº. 205, 2018, págs. 111-118
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Selección de una cepa de Streptomyces clavuligeruspara la biosíntesis de ácido clavulánico: un estudio basado en los efectos de la composición del medio de cultivo y análisis estadístico
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• Resumen
  • español

    La importancia clínica e industrial del ácido clavulánico (AC) promueve la búsqueda de nuevas estrategias para aumentar su productividad a un menor costo. En esta contribución, se evaluó la producción de AC en dos cepas de referencia de Streptomyces clavuligerus (Sc), ATCC27064 y DSM41826; éstas se probaron en diferentes medios de cultivo; los rendimientos de producto y costo de los medios se usaron como criterios de selección. En promedio, ScATCC alcanzó una concentración de AC 1.6-veces mayor que ScDSM, en el medio de proteína de soya (ISP). Se optimizó el medio con un diseño experimental central compuesto, estudiando la influencia del ISP y K2HPO4sobre la producción de AC. La concentración máxima de AC obtenida en el medio optimizado (56mg·L-1) estuvo cerca del óptimo teórico. Nuestros resultados confirman que medios de cultivo con fuentes de carbono como glicerol y/o almidón proporcionan las mejores condiciones para la producción de AC.

  • English

    The clinical and industrial importance of clavulanicacid (CA) promotes the search for novel strategies to boost productivity at lower costs. In this contribution, the production of CA was evaluated in two reference strains of Streptomyces clavuligerus (Sc), ATCC27064 and DSM41826; the strains were tested in different culture media, using product yields and culture media costs as selection criteria. On average, ScATCCreached a concentration of CA 1.6-fold higher than ScDSM, using the isolated soybean protein (ISP) culture medium. A central composite experimental design was used to optimize the medium, by studying the influence of ISP and K2HPO4concentration on the production of CA. The maximum CA concentration obtained in this optimized medium was 56 mg·L-1, close to the theoretical optimum. Our results confirm that a culture medium containing a rich carbon source such as glycerol and/or starch provides the best conditions for CA production.