Obtención de polihidroxibutirato a partir de botellas biodegradables mediante el micromiceto azotobacter vinelandii para "Embotelladoras Bolivianas Unidas S.A."

Abstract

El Polihidroxibutirato es sintetizado intracelularmente por la cepa de Azotobacter Vinelandii como reserva de carbono y luego de ser extraído de la célula, presentan propiedades físicas similares a plásticos derivados del petróleo. Para el aislar la Azotobacter Vinelandii, se realizó a partir del suelo de las raíces de espinaca del Municipio de Cairoma del Departamento de La Paz, en el cual se cultivó por siete días a 30 [°C] en duplicado en agar Ashby Manitol. La cepa de Azotobacter Vinelandii se activó en Agar de Burk Glucosa modificado con 5,68*106 de concentración inicial, luego se inoculo en el medio de cultivo de Burk Glucosa modificado alcanzando de crecimiento de 3,60*108 como máximo a los 39 [min]. Para la obtención de Polihidroxibutirato se realizó la fermentación de 175 botellas de 500 [mL], se obtuvo 11 [Kg]. Para esto se realizó pruebas con diferentes medios de cultivo con el fin de seleccionar el adecuado en el que crece mayor cantidad de Azotobacter Vinelandii y mayor producción de Polihidroxibutirato húmedo con una humedad de 0,25 en base seca. Se obtuvo la temperatura optima de 60 [°C] en el secador de rodillos, el Polihidroxibutirato seco se obtiene hasta una humedad de 13,87% a 3 [rpm] y con un rendimiento del 98,58%. Para la optimización en la obtención de Polihidroxibutirato húmedo se utilizó primero una muestra de 150 [g] de botellas biodegradables molidas para alcanzar un tamaño óptimo de 3360 [µm], con un volumen de 200 [mL] de medio de cultivo Burk modificado y 0,16 % del inoculo de la cepa Azotobacter Vinelandii, para la fermentación con un máximo crecimiento fue de 2,05*1016 a 30 [ºC] de temperatura durante 40 [min]. De este procedimiento se obtuvo 400 [g] de Polihidroxibutirato húmedo después se secó con el secador de rodillos hasta alcanzar una humedad de 13,87 % y 344,520 [g] de Polihidroxibutirato seco. En otra muestra de 7 [Kg] se obtuvo Polihidroxibutirato húmedo a partir de botellas biodegradables trituradas en un molino de cuchillas hasta obtener un tamaño de partícula óptimo de 3360 [µm], se colocó con un volumen de 7 [L] del medio de cultivo Burk modificado y 0,16 % del inoculo de la cepa Azotobacter Vinelandii, para la fermentación donde su máximo crecimiento fue de 9,92*1017 a 30 [ºC] de temperatura durante 20 [hr], fue extraído por tratamiento térmico en el secador de rodillos. De este procedimiento se obtuvo 19 [Kg] de Polihidroxibutirato húmedo para luego secar con un secador de rodillos hasta alcanzar una humedad de 13,87 % y 16,365 [Kg] de Polihidroxibutirato seco. El equipo de secado con el que se trabajó es un secador de rodillos por contacto con superficie caliente, donde el secado de 1 [Kg] de Polihidroxibutirato húmedo es a 60 [ºC] a 3 [rpm], dando como respuesta con el diseño compuesto central rotacional el número de ensayo Nº 11 con un rendimiento 98 %.También tienen una aplicación importante como materiales biocompatibles en el área médica y el Polihidroxibutirato es biodegradable.