Efecto de parámetros fermentativos y la composición del medio de cultivo en la producción de bioplasticos mediante cianobacterias para la valorizar los gases de efecto invernadero

La síntesis microbiana de metabolitos se presenta como una alternativa más sostenible y eficiente en comparación con los métodos tradicionales de extracción o síntesis química para la obtención de plasticos. Entre los microorganismos estudiados, las cianobacterias han ganado atención debido a su capacidad para sintetizar metabolitos como el bioplastico polihidroxibutirato (PHB) a partir de CO2, contribuyendo así a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. La cianobacteria Synechocystis sp. es una de las más investigadas para la producción de PHB, ya que posee un metabolismo de carbono altamente versátil y puede crecer en condiciones fotoautótrofas, mixótrofas y heterótrofas. Su genoma ha sido secuenciado, lo que facilita su estudio mediante modelos in silico. Sin embargo, el rendimiento de PHB en Synechocystis sp. es relativamente bajo en comparación con otras cianobacterias heterotróficas. Para mejorar la producción, se han estudiado diferentes condiciones de cultivo, como la salinidad, la intensidad de la luz, la limitación de nutrientes y el uso de fuentes de carbono orgánico e inorgánico. En tal sentido, la presente propuesta de investigación tiene como objetivo determinar el efecto de parámetros fermentativos y la composición del medio de cultivo sobre la producción de bioplasticos empleando cianobacterias para la valorizar los gases de efecto invernadero Para lograr este objetivo se utilizará un fotobiorreactor para el cultivo de Synechocystis spp. bajo diferentes condiciones de concentración de CO2 y glucosa en un mediante medio semidefinido y BG-11 para cianobacterias nativa. Se evaluará el efecto de la disponibilidad de carbono e incorporación de glucosa como fuente extra de carbono en la producción de PHB mediante cinéticas para la determinación de biomasa, PHB, consumo del ion amonio para la obtención crecimiento, rendimientos como Yx/S, Yp/s, Qp, Qx. Asimismo, se realizará, modelado metabólico y simulación in silico de rutas Se buscará probar como hipótesis si la concentración de 5% de CO2 (% aire), 12 horas de luz/oscuridad y 1.5 g/L de glucosa incrementara 1 % de PHB en comparación con el medio de cultivo estándar BG-11 En la propuesta se espera determinar las condiciones óptimas de concentración de CO2 y composición de medio para maximizar la producción de PHB e identificar las rutas metabólicas óptimas in silico para maximizar la producción de PHB en Synechocystis sp. y validar experimentalmente en el laboratorio Se espera generar un impacto a nivel ambiental al valorizar los gases de efecto invernadero como fuente de carbono alternativa para la producción de bioplástico (PHB) mediante cianobacterias, lo cual permitirá mejorar los índices de calidad del aire y reducir la huella de carbono. A nivel social se espera generar conciencia en el uso de bioplásticos (PHB) y como el empleo de alternativas ecoamigables puede generar beneficios sociales y ambientales y a nivel económico se espera que los nuevos conocimientos desarrollados puedan generar un impacto en las industrias contaminantes con gases de efecto invernadero, brindándoles una alternativa para reducir su huella de carbono y permitirles alcanzar certificado sostenibilidad ambiental