Planteamiento de un modelo estequiométrico basado en restricciones bioquímicas de la ruta metabólica para la producción de n-butanol a partir de glucosa utilizando clostridium acetobutylicum atcc 824

Abstract

Se analizó la ruta metabólica del Clostridium Acetobutylicum ATCC 824 y se plantearon las reacciones individuales que la describe. Se desarrollo un modelo estequiométrico y se calculo el rendimiento teórico máximo del n-butanol a partir de glucosa. La determinación del rendimiento teórico máximo de n-butanol requirió del planteamiento de un modelo estequiométrico basado en restricciones bioquímicas el cual se desarrolló mediante un análisis de flujos metabólicos utilizando balances de masa. Para la solución de este modelo fue necesario aplicar principios de optimización no lineal empelando el software GAMS en su versión 23.9.1. y el servidor NEOS versión 5.0. Como resultado se obtuvo un rendimiento máximo de n-butanol de 0.607 mol/mol de glucosa en donde se encontró que para alcanzar este máximo valor es necesario que el sustrato no se consuma para la síntesis de otros metabólicos extracelulares. Posteriormente este resultado fue comparado con datos experimentales reportados en la literatura de rendimientos obtenidos para el n-butanol en la fermentación ABE y se determino el porcentaje de mejora y eficiencia de los procesos estableciendo limites superiores de productividad. de bio-alcoholes y procesamiento de los subproductos de la producción de biocombustibles por apoyados por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la Universidad Industrial de Santander, con la participación del grupo de investigación en bioquímica y biotecnología y el centro de investigación de ciencia y tecnología de los alimentos- CICTA.