Formulación de la ruta de extracción y purificación para favorecer el rendimiento en la obtención de polihidroxialcanoatos (PHAs) a partir de ácidos grasos volátiles (AGVs) y cultivos mixtos de lodos de tratamiento de aguas residuales

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Resumen

The research was conducted under the Minciencias Agreement No. 1016-2021, in collaboration with the National University of Colombia, ICETEX, and the Ministry of Science. An experimental design was implemented, preceded by a bibliographic review to select the appropriate reagents for the extraction and purification of PHA. PHA was obtained through a fermentation process involving the selection of PHA-producing microorganisms and the intracellular accumulation of PHA under previously established conditions. To reduce sterilization costs, sewage sludge from the "Salitre" wastewater treatment plant was used as a substrate, along with mixed microbial cultures. The results indicated that the best route for PHA extraction and purification included cell lysis with SDS at a ratio of 10 ml/g, followed by extraction with acetic acid at a ratio of 15 ml/g of lysed biomass, and finally, purification with methanol at a ratio of 100 ml/g of PHA. This methodology optimized the yield in obtaining polyhydroxyalkanoates.

Descripción

El trabajo de investigación se desarrolló en el marco del convenio Minciencias N° 1016-2021, en colaboración con la Universidad Nacional de Colombia, el ICETEX y el Ministerio de Ciencia. Se implementó un diseño experimental, precedido por una revisión bibliográfica para seleccionar los reactivos adecuados en la extracción y purificación de PHA. El PHA se obtuvo mediante un proceso fermentativo de selección de los microorganismos productores de PHA y acumulación del PHA a nivel intracelular, bajo condiciones previamente establecidas. Se emplearon lodos de la planta de tratamiento de aguas residuales “Salitre” como sustrato y microorganismos mixtos con el objetivo de reducir los costos de esterilización. Los resultados indicaron que la mejor ruta para la extracción y purificación del PHA incluyó la lisis celular con SDS en una relación de 10 ml/g, seguida de la extracción con ácido acético en una relación de 15 ml/g de biomasa lisada y, finalmente, la purificación con metanol en una relación de 100 ml/g de PHA. Esta metodología permitió optimizar el rendimiento en la obtención de polihidroxialcanoatos.

Palabras clave

Polihidroxialcanoatos, Extracción, Purificación, Cultivos mixtos

Materias

Ingeniería Ambiental -- Tesis y disertaciones académicas , Biopolímeros , Metabolismo microbiano , Aguas residuales -- Investigaciones , Separación (Tecnología)

Citación