Influencia de la tasa de aireación y la velocidad de agitación en la producción de ramnolípidos por la cepa nativa Pseudomonas aeruginosa 6k-11 a partir de aceite residual de frituras

Abstract

Los ramnolípidos (RL) son biosurfactantes que tienen potencial en aplicaciones ambientales e industriales, producidos principalmente por Pseudomonas aeruginosa; sin embargo, su producción a escala industrial aún debe afrontar el desafío de mejorar la eficiencia y rentabilidad del proceso. En ese sentido, este trabajo busca optimizar las condiciones de cultivo para maximizar la producción de RL, ajustando parámetros clave del proceso como el nivel de oxígeno, agitación, temperatura, nutrientes y utilizando aceite residual de fritura como una fuente de carbono económica. Se empleó un diseño experimental basado en la superficie de respuesta (MSR) y el diseño central compuesto (DCC) para realizar 39 experimentos en los que se evaluaron diferentes combinaciones de concentración de nitrógeno, tasa de aireación y velocidad de agitación; además, se aplicaron análisis estadísticos para seleccionar el modelo de predicción más adecuado. La producción de RL varió desde 6.7 g/L hasta 41.1 g/L y fue posible predecirla con un modelo cuadrático que explica el 89.46% de la variabilidad, los parámetros optimizados fueron 3.04 g/L de nitrógeno, 0.5 vvm de aireación y 180 rpm de agitación, con los que se alcanzó una producción de 52.2 g/L en 168 horas. La optimización de las condiciones de cultivo mediante el diseño experimental MSR y DCC, en conjunto con una fuente de carbono apropiada permiten incrementar significativamente la producción de ramnolípidos por P. aeruginosa, puesto que se observó que la adecuada manipulación de parámetros fermentativos como oxígeno disuelto, concentración de nitrógeno y condiciones de agitación y aireación, junto con el uso de aceite residual, son fundamentales para mejorar la eficiencia del proceso. Estos avances contribuyen a lograr una producción de RL más sostenible y rentable, lo que favorece su aplicación en procesos de biorremediación y otras industrias.