Obtención de lactato mediante Rhizopus oryzae

El lactato es un compuesto químico con múltiples usos: en alimentación, como suplemento en zumos, comida para niños y productos lácticos; en industria química y farmacéutica, en cosméticos, como posible sustituto de los plásticos derivados del petróleo y en medicina, sobre todo en sueros.

Obtenemos el lactato mediante fermentación de múltiples organismos, como ciertos tipos de bacterias, levaduras y un hongo, llamado Rhizopus oryzae, que es el empleado en este experimento.

Hongo Rhizopus oryzae

La producción del lactato fue optimizada en 2002 por Tay y Yang, ya que comprobaron que al inmovilizar las células de dicho hongo en el interior de un tipo de pequeñas partículas porosas, la producción del lactato aumentaba, ya que así la viscosidad del medio disminuía, lo que hacía más fácil la separación final del lactato del medio de cultivo. A partir de aquí, en este experimento se describen algunos cambios para optimizar aún más el rendimiento de la producción de lactato. Para hacer esto, se hicieron varias pruebas cultivando dicho hongo en diferentes condiciones y comparando los resultados obtenidos:

En primer lugar, se comprobó que un cultivo con una cantidad inicial de 2x10⁶ microorganismos daba

lugar a una mayor producción de lactato que un cultivo con una cantidad inicial de 2x10⁵ microorganismos, crecidos en las mismas condiciones. A continuación observamos que se obtenía mucho mejor al usar fed-batch que al usar el batch, para el mismo número de microorganismos iniciales. Finalmente, se vio que para un inóculo de 2x10⁶ células iniciales en un fed batch, la producción de lactato era mejor con una cantidad de 150g/L que con una cantidad inicial de 100g/L de glucosa.

Carbonato cálcico

Para separar el lactato del medio de cultivo, se añadió carbonato cálcico en polvo al medio, un compuesto químico que se une al lactato y lo solidifica, haciendo más fácil su separación que si éste estuviera disuelto en el medio. Además, así se evita  que el pH del medio de cultivo baje excesivamente, lo que supondría la muerte del hongo y la imposibilidad de llevar a cabo el experimento con éxito.


Bibliografía:

Yamane T, Tanaka R: Highly accumulative production of L(+)-lactate from glucose by crystallization fermentation with immobilized Rhizopus oryzae. J Biosci Bioeng. 2013 Jan;115(1):90-5. doi: 10.1016/j.jbiosc.2012.08.005.

Autores:
Esther Ivorra Mollá
Eduardo Muñoz Díaz
Elena Ortiz Pérez
Víctor Jiménez Lancho
Luis Martínez Heredia
Imanol Rodrigo Quintanar