Producción de Conidios de Metarhizium robertsii en Biorreactores de Columna Empacada de Escala Intermedia

Abstract

Los hongos del genero Metarhizium son efectivos para controlar poblaciones de insectos considerados plaga o vector de plagas. Una de las limitantes para el uso de estos microorganismos es la producción de conidios a gran escala. Regularmente, los conidios se producen en bolsas de plástico usando arroz como sustrato (con capacidad de 0.250 a 1 kg). El proceso tradicional presenta inconvenientes como: requerimiento de intensa mano de obra, baja reproducibilidad, deficiente monitoreo y control del proceso. En estudios previos realizados en biorreactores aireados de columna empacada de pequeña escala se han comprobado beneficios en términos de producción y reproducibilidad; sin embargo, para su implementación es necesario aumentar su escala. Por ello, en este trabajo se determinaron las condiciones para producir conidios de M. robertsii en biorreactores de columna de escala intermedia y se compararon los rendimientos de producción con los obtenidos en cultivos en bolsas y charolas. Para ello, se evaluó la producción de conidios de M. robertsii bajo diferentes condiciones de operación. Se determino el efecto de diferentes parámetros de operación como: temperatura de incubacion (26, 28, 30 y 32°C), tipo de aireación (natural o forzada), intensidad de aireación (0.16, 0.33, 0.66, 0.96 y 1.28 VKGM) y relación L/D (7.5, 4.2 y 3.3) sobre la producción de conidios en columna empacada de pequeña escala. Bajo las condiciones de temperatura de incubación de 30°C, suministro de aireación forzada de 0.16 a 0.66 VKGM y la relación L/D de 7.5 se obtuvo el mayor rendimiento de esporulación (hasta 2.06 x 109 conidios/gms). Estas condiciones se utilizaron (aireación 0.16 VKGM) para operar biorreactores de columna empacada de escala intermedia (1700 g de arroz seco). La producción de conidios a los 7 días de fermentación fue comparada con la obtenida en biorreactores de bolsa y biorreactores de charolas. Los biorreactores de columna presentaron mayor rendimiento de producción en comparación con las bolsas (aprox. 30%). Sin embargo, la producción de conidios y de CO2 disminuyeron significativamente en comparación con su similar de pequeña escala. Este efecto se debió a la acumulación de calor, teniendo como prospectiva de solución el incremento del flujo de aireación y/o aumentar la humedad inicial del sustrato. El control de la temperatura en el proceso permitirá aumentar el rendimiento de producción en biorreactores de escala intermedia.