ABSTRACT
Background: The ability for hydrogen production of 13 native strains of Clostridium spp. strains isolated from Colombian soil was evaluated using glycerol substrate. Glycerol to hydrogen conversion was investigated using a batch fermentation reactor and industrial glycerol source (50 g.l-1, pH 7.00). Results: The results were quantified regarding acids, hydrogen, biomass and solvent production. The selected strain gave good hydrogen over production output at 14.4 mmol H2.l-1, productivity 0.3167 mg H2.h-1 l-1 culture mediumand yield 0.1962 mol H2.mol-1 glycerol. A further fermentation assay a 4.0 liter batch reactor let to being 0.26 mg.l-1.h-1 after 18 hrs of fermentation. Logistic model, Luedeking-Piret model and Luedeking-Piret modified models were used for modeling changes in cell growth, hydrogen production and substrate consumption (Correlation coefficients R² = 0.95 for biomass substrate, R² = 0.77 hydrogen production). Conclusions: Our results indicate that hydrogen production through glycerol bioconversion by native strains is possible.
Subject(s)
Clostridium/metabolism , Hydrogen/metabolism , Biodegradation, Environmental , Biomass , Bioreactors , Fermentation , Batch Cell Culture Techniques , Glycerol/metabolismABSTRACT
Este trabajo tuvo como propósito evaluar la producción de 1,3 Propanodiol (1,3-PD) a partir de glicerol en trece cepas nativas de Clostridium spp, aisladas de suelos colombianos. Se evaluaron dos medios de cultivo con glicerol USP (G1A y G1B) con diferentes concentraciones de PABA, biotina y stock de minerales; y un medio con glicerol industrial proveniente de la producción del biodiesel y se determinó la productividad volumétrica de 1,3 PD en las cepas nativas, en los tres medios. En promedio se pudo observar que las cepas nativas presentaron una productividad 1.6 veces superior cuando fueron cultivadas en el medio G1B y un rendimiento de 1,3-PD (Yp/s) 128 porciento mas alto con el medio G1B. La cepa nativa IBUN13A presentó una productividad volumétrica 50 porciento superior a la cepa de referencia Clostridium butyricum DSM523 en medio G1A e incrementó su productividad en un 28 porciento en un medio con glicerol industrial (G2). Los resultados de este trabajo sugieren que el glicerol industrial sin purificación podría ser usado para la producción de 1,3-PD a nivel industrial, mediante la optimización de las condiciones de fermentación. La transformación de este residuo en un producto rentable, podría dar valor agregado a la producción de biodiesel en Colombia
Subject(s)
Clostridium , Fermentation , GlycerolABSTRACT
Las cepas de Clostridium, productoras de solventes y áci-dos, han sido caracterizados empleando una amplia gama de técnicas fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Los trabajos más recientes han clasificado estos mi-croorganismos en cuatro grupos y es de esperarse que mu-chos de los microorganismos anaerobios solventogénicos estén fuera de esta clasificación. El presente trabajo estu-vo orientado a caracterizar molecularmente por 16S rARN trece cepas silvestres de Clostridium seleccionadas por su mayor capacidad para producir solventes con respecto a la cepa patrón de Clostridium acetobutylicum ATCC824. Se hizo la secuenciación parcial del gen 16S rARN, sobre su segmento final (aproximadamente 700 pb). Para anali-zar las secuencias, se calculó p y se construyó el dendograma empleando neighbor-joining. Se pudo obser-var que las cepas silvestres no pertenecen a ninguno de los cuatro grupos de Clostridium solventogénicos sino que están cercanamente relacionadas con Clostridium butyricum.
Subject(s)
Clostridium , RNAABSTRACT
En este trabajo reporta la obtención de mutantes espontáneas de Clostridium acetobutylicum DSM1732 resistente a altas concentraciones de butanol (25 g/l), que produce 29.41 g/l de solventes totales, con un rendimiento de sustrato en solventes (Ypis) de 0.59 g de solventes totales por g de sustrato consumido y una productividad de 0.196 g de sol. tot./L*h en medio de cultivo "industrial" a base de melaza. El mutante denominado Clostridium acetobutylicum DSM11732 R se obtuvo mediante exposición a concentraciones crecientes de butanol. También se demostró que en realidad es un grupo de mutantes resistentes al butanol que producen diferentes niveles de solventes totales. El grupo esta conformado por nueve mutantes denominados Clostridium acetobutylicum IBUN I, II, III, IV, V, VI, VII, VII y IX las cuales fueron evaluadas en el medio "industrial" a base de melaza. Las mutantes individualmente producen entre 6 y 18 g/l de solventes totales, con rendimientos (Ypis) entre 0,2 y 0,5 y productividades entre 0.09 y 0.27g de solv. tot./l*h. El estudio de los diferentes parámetros de la fermentación acetobutílica desarrollada por los nueve mutantes se ajusta al mdelo de la fermentación acetobutílica (ABE) en relación al consumo de sustrato, la reasimilación de los ácidos, la velocidad específica de crecimiento (µ) y la producción de solventes...
Subject(s)
Butanols/pharmacokinetics , Clostridium , Mutagenesis/drug effectsABSTRACT
En este trabajo se hizo la evaluación de tres cepas de Clostridium acetobutylicum (DSM 1732, DSM 792 y ATCC 824) para la fermentación acetobutílica (ABE). De las tres, la cepa de Clostridium acetobutylicum DSM 1732 fue la cepa seleccionada por que produce la mayor cantidad de solventes totales (8.9 g/L), el mayor rendimiento (Yp/s 0.173) y la mayor productividad (0.205 g de solventes totales /L h). Luego con la cepa seleccionada se evaluó el efecto de la melaza sobre la fermentación ABE dando como resultado que con este sustrato se obtiene mayor concentración de solventes totales (12.30 g/L) y mayor productividad (0.205 g de solventes totales/L h)