Optimización de las condiciones de producción para la obtención de proteínas totales a partir de Bacillus Thuringiensis
- Format
- BachelorThesis
- Status
- publishedVersion
- Description
Bacillus thuringiensis (Bt) is a Gram-positive bacterium characterized by the production of proteins with insecticidal activity, like Cry proteins in the form of crystalline parasporal bodies during its sporulation phase and other proteins in the vegetative phase of its growth. Bt and its toxins have been used in agriculture as a biological alternative against plague insects. The main characteristics of these toxins are their high specificity and innocuousness for vertebrates and other beneficial insects. While it is true that there are studies that evaluate some conditions for the growth of the microorganism and the production of its proteins, the results obtained have shown a discrepancy of data regarding the production of proteins and have not been evaluated at the same time operating and culture conditions to obtain maximum yield. Hence the importance of establishing an optimized protocol to produce large amounts of protein toxins from Bacillus thuringiensis var. kurstaki. In this work, two experimental Plackett Burman designs were carried out to evaluate the influential variables in the production of Bt proteins. In the first Plackett Burman, 7 influential variables were obtained, and in the second design, developed under the same conditions, of the 7 variables, CoCl2 and FeSO4 concentrations and temperature were statistically influential. Three Compound Central Designs were made (rotational DCC 2k) which generated three response surfaces showing the optimal values for protein production. The mathematical model generated by the response surfaces allowed to deduce that at a concentration of 30,83 mg L of CoCl2, 1,37 mg L of FeSO4 and a temperature of 34,9 degree centigrade, the total protein production calculated was maximum and took a value of 4,0 mg mL. Experimentally, using these culture and operating conditions, protein concentrations between 3,6 and 4,5 mg mL were obtained, which shows that both, mathematical model and the values obtained experimentally, are an approximate representation of the influence of CoCl2, FeSO4 and the temperature versus the production of total proteins from Bacillus
Bacillus thuringiensis (Bt) es una bacteria Gram positiva caracterizada por la producción de proteínas con actividad insecticida, como las Cry a manera de cuerpos paraesporales cristalinos durante su fase de esporulación y otro tipo de proteínas en la fase vegetativa de su crecimiento. Bt y sus toxinas se han usado en la agricultura como alternativa biológica. Las principales características de estas toxinas son su alta especificidad e inocuidad para vertebrados y otros insectos benéficos. Si bien es cierto, existen estudios que evalúan algunas condiciones para el crecimiento y la producción de sus proteínas, los resultados obtenidos han demostrado una discrepancia de datos con relación a la producción de proteínas y no se han evaluado a la vez condiciones de operación y de cultivo para la obtención de un máximo rendimiento. De ahí la importancia de establecer un protocolo optimizado para la producción de gran cantidad de toxinas de carácter proteico a partir de Bacillus thuringiensis var. kurstaki. En este trabajo se realizaron dos diseños experimentales Plackett-Burman con el fin de evaluar las variables influyentes en la producción de proteínas de Bt. En el primer Plackett Burman se obtuvieron 7 variables influyentes y en el segundo diseño, desarrollado con las mismas condiciones de las 7 variables, las concentraciones de CoCl2, FeSO4 y la temperatura resultaron estadísticamente influyentes. Se efectuaron tres Diseños Centrales Compuestos (DCC rotacional 2k) los cuales generaron tres superficies de respuesta que mostraron los valores óptimos para la producción de proteína. Mediante el modelo matemático generado por las superficies de respuesta se determinó que a una concentración de 30,83 mg L de CoCl2, 1,37 mg L de FeSO4 y a una temperatura de 34,9 grado centígrado, la producción de proteína total calculada fue máxima y tomó un valor de 4,0 mg mL. De manera experimental, al utilizar estas condiciones de cultivo y de operación, se obtuvieron concentraciones de proteína entre 3,6 y 4,5 mg mL, lo que demuestra que tanto el modelo matemático como los valores obtenidos de manera experimental son una representación aproximada de la influencia de la concentración de CoCl2, FeSO4 y la temperatura frente a la producción de proteínas totales a partir de Bacillus thuringiensis.
- Publication Year
- 2018
- Language
- spa
- Topic
- MODELOS DE CULTIVO
BIOPROCESOS
BACILLUS
BACTERIAS
- Repository
- Repositorio Universidad de las Américas
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- http://dspace.udla.edu.ec/handle/33000/9182
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