Evaluación de la producción de 1,3-propanodiol por cepas nativas de clostridium sp. mediante fermentación a partir de glicerol usp y glicerol industrial subproducto de la producción de biodiésel

Abstract

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 “stockâ€� de minerales; y un medio con glicerol industrial proveniente de la producción del biodiésel 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% mas alto con el medio G1B. La cepa nativa IBUN13A presentó una productividad volumétrica 50% superior a la cepa de referencia Clostridium butyricum DSM523 en medio G1A e incrementó su productividad en un 28% 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 biodiésel en Colombia.

This work was aimed at evaluating 1,3 Propanediol (1,3-PD) production from glycerol in thirteen Clostridium sp. strains isolated from Colombian soils. Two culture media containing USP glycerol (G1A and G1B) and variable concentration of PABA, biotin and mineral stock, and a third medium containing raw glycerol from biodiesel production were evaluated. Volumetric productivity for 1,3-PD was determined in native strains in three media. In average native strains showed 1,6 greater volumetric productivity and a yield 128% higher when grown in G1B medium in comparison to those obtained in G1A medium. Native IBUN13A strain had 50% greater volumetric productivity (Q1,3 PD= 0,060 mg mL-1 h-1) than the Clostridium butyricum DSM523 reference strain (Q1,3 PD= 0.030 mg mL-1 h-1) and the same parameter was increased by 28% in raw-glycerol medium (G2) regarding that obtained in G1 medium. These results suggest that raw glycerol obtained from the biodiesel process without any purification may be used for producing 1,3-PD at industrial level by optimising fermentation conditions. Transforming this waste into an added-value product should become profitable the biodiesel production process in Colombia.