Desarrollo de un modelo cinético de Streptomyces clavuligerus para representar la utilización de múltiples sustratos en medios complejos durante la producción de ácido clavulánico

Abstract

RESUMEN : El objetivo de este estudio fue desarrollar un modelo cinético para predecir variables clave en el proceso de producción de ácido clavulánico (AC) por Streptomyces clavuligerus, y las concentraciones de sustrato, la biomasa y la formación de producto. El modelo se basó en datos recogidos del cultivo del microorganismo en un medio semisintético utilizando hidrolizado de caseína (medio CAS-5). Los parámetros del modelo se estimaron mediante regresiones no lineales, luego se simuló el proceso de fermentación y se compararon los resultados con los datos experimentales mediante coeficientes de correlación cuadrada. El modelo demostró un adecuado grado de ajuste, con valores R 2 de 0,92 para el sustrato (glicerol) y la biomasa, y de 0,94 para la formación de producto (AC). Los valores de los parámetros estimados se presentan en la Tabla I. Además, el modelo predijo con éxito el consumo de aminoácidos Cys y Arg, con valores R 2 de 0,96 y 0,92, respectivamente. Sin embargo, el grado de ajuste para los demás aminoácidos, fue variado, con valores de R 2 inferiores a 0.9, lo que indica que los supuestos del modelo son susceptibles de ser revisados para representar mejor el proceso real. Sin embargo, la discrepancia puede deberse a la complejidad de la fisiología microbiana y al reto de modelar múltiples sustratos en medios complejos. Este estudio contribuye a una mejor comprensión del proceso de crecimiento y síntesis de clavulánico mediante a través de un modelo cinético no estructurado. La metodología desarrollada puede servir de marco para futuras investigaciones, mejorando nuestra comprensión de los complejos procesos microbianos y la producción de metabolitos secundarios.