Optimización de las concentraciones de glucosa, extracto de levadura y triptófano de un medio de producción de ácido indolacético (AIA) para Bacillus subtilis AP-01

Abstract

Este estudio se enfocó en la optimización de las concentraciones de glucosa, extracto de levadura y triptófano en un medio de producción de ácido indolacético (AIA) para Bacillus subtilis AP-01. Se utilizó un diseño experimental Box-Behnken para evaluar el efecto de estas variables en la producción de AIA. Este diseño experimental consistió en 15 experimentos, con tres variables independientes (glucosa, extracto de levadura y triptófano) y tres niveles para cada una. Los experimentos se llevaron a cabo en matraces de 100 mL con 50 mL de medio, a una temperatura de 30°C, pH inicial de 7 y agitación de 100 rpm durante 48 horas. Para determinar la cinética del microorganismo, se preparó un inóculo a partir de colonias aisladas y se inoculó en el medio optimizado. Se realizaron muestreos a diferentes tiempos (0, 2, 4, 6, 9, 26 y 48 horas) para cuantificar la biomasa, glucosa, triptófano y producción de AIA. La biomasa se cuantificó mediante el método de peso seco, la glucosa por el método DNS, el triptófano por el método Hopkins-Cole modificado y el AIA por el método de Salkowski. Los datos experimentales se ajustaron a modelos matemáticos, como el modelo logístico y el modelo de Luedeking-Piret, para determinar los parámetros cinéticos. El análisis estadístico incluyó el uso de diagramas de Pareto, metodología de superficie de respuesta (MSR) y análisis de varianza (ANOVA) para identificar los efectos significativos de las variables y determinar las condiciones óptimas de producción de AIA. Los resultados mostraron que las condiciones óptimas fueron: 3.559 g/L de glucosa, 0.150 g/L de extracto de levadura y 0.650 g/L de triptófano, lo que permitió alcanzar una producción de 300.279 ± 18.646 mg/L de AIA. El análisis estadístico reveló que los efectos cuadráticos del extracto de levadura, glucosa y triptófano fueron los más significativos en la producción de AIA.