Efecto de distintas condiciones de cultivo sobre la toxicidad y esporulación de Bacillus thuringiensis var. Israelensis

Abstract

A partir de los resultados presentados en este trabajo de Tesis se pueden extraer conclusiones que contribuirán a alcanzar un conocimiento más acabado de la microbiología y de la tecnología de cultivo de Bacillus íhuringiensis var. is rae l ensis. La necesidad de emplear medios complejos para cultivar Bacillus íhuringiensis var. israelensis queda demostrada mediante los experimentos realizados empleando medios sintéticos (Capítulo 2). El desarrollo del microorganismo en estos medios es lento, y no es posible reemplazar la fuente de nitrógeno compleja por vitaminas y aminoácidos. También se demostró que los medios deben ser suplementados con amonio, con lo que se obtiene un aumento significativo en la producción de proteína tóxica. Los experimentos en tanques agitados (Capítulo 3) permitieron determinar los parámetros de crecimiento del microorganismo, algunos de los cuales mostraron buena concordancia con datos de la literatura para otras variedades de Bacillus íhuringiensis. Es posible emplear medios concentrados (siete veces la concentración del medio de referencia), observándose una cierta inhibición en el crecimiento. Medios de mayor concentración causan una mayor inhibición, con supresión de la esporulación y sin producción de toxina. Este efecto puede revertirse diluyendo los cultivos. La aireación y la agitación afecta de modo sensible el crecimiento, la esporulación y la producción de toxina de Bacillus íhuringiensis var. israelensis (Capítulo 4). Se verifican variaciones importantes en los rendimientos cuando se estudian cultivos limitados y no limitados por oxígeno. La interrupción de la aireación provoca la supresión de la síntesis de toxina. Los ensayos realizados en batch alimentado con distintas estrategias de alimentación (Capítulo 5) permiten ver que las condiciones iniciales del cultivo afectan la estabilidad del sistema de modo muy marcado. Asimismo, los cultivos alimentados con perfiles exponenciales muestran acumulación de glucosa, con lo que el control de la velocidad de crecimiento se imposibilita. El consumo de nitrógeno en los cultivos lineales muestra diferencias respecto de los cultivos en batch. Los cultivos exponenciales indican que a mayor velocidad de alimentación, menor consumo de amonio. La toxicidad alcanzada en los cultivos batch alimentado, cualquiera sea el perfil de alimentación, son un orden de magnitud menores que la alcanzada en cultivos batch. El perfil de polipéptidos componentes de los cristales con menor toxicidad presenta una banda de 20 kDa, que no se observa en los cristales obtenidos en cultivos batch. Cuando se realiza el análisis estequiométrico de los cultivos (Capítulo 6) se observa que los cultivos batch y batch alimentado exponencial con velocidades de alimentación cercanas al µmax presentan acumulación de ácido acético. Los cultivos alimentados exponenciales a menores valores de µ no presentan acumulación de ácido. Esta podría deberse a la sobreoferta de fuente de carbono y energía que se observa en los cultivos realizados a altos valores de µ.