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Colombia, es el tercer productor de alcohol carburante (etanol deshidratado) en América después de Estados Unidos y Brasil y por políticas gubernamentales debe implementar un plan para aumentar su producción. Igualmente, Colombia no cuenta con la capacidad de producción de ácido láctico suficiente para proveer la demanda de la industria farmacéutica y alimentaria. Por tanto, es necesario desarrollar tecnologías que permitan aumentar la producción de estos dos productos a partir de materias primas que no compitan con la seguridad alimentaria a través de un microorganismo eficiente. La producción de etanol y ácido láctico es posible a través de levaduras y bacterias (S. cerevisiae, Z. mobilis, Lactobacillus), mediante la fermentación principalmente de azúcares. Sin embargo, las características fisiológicas y metabólicas de los microorganismos actualmente disponibles, no cumplen con las características deseadas (periodos largos de crecimiento, baja termotolerancia, alta osmolaridad presencia de alcohol, entre otras), no son aún los más indicados y presionan la búsqueda de otros microorganismos más robustos capaces de producir grandes cantidades de ácido láctico y etanol en corto tiempo. La Corynebacterium glutamicum es una bacteria robusta utilizada en la producción de amino ácidos a nivel industrial. Crece en una gran variedad de substratos, y posee ciertas características de membrana; que le permiten soportar el proceso de fermentación (termotolerancia, resistencia al cizallamiento, a altas concentraciones osmóticas, a ácidos orgánicos y alcoholes). C. glutamicum, por tanto, es un candidato a ser mejorado genéticamente para aumentar la producción ácido láctico y etanol, pero aunque existe un amplio conocimiento de su metabolismo, aún no se conoce con claridad el comportamiento fisiológico y metabólico que aumenten su eficiencia en convertir azúcares (C5 y C6) para la producción de ácido láctico y etanol. Por tanto, este estudio plantea analizar el comportamiento fisiológico y metabólico de la bacteria C. glutamicum (2262) en diferentes fuentes de carbono para la producción de ácido láctico y etanol. Para conseguir los objetivos el proyecto se desarrollará bajo el esquema de un diseño experimental, (estadístico, de redes neuronales y cinético), donde se evaluará la producción de metabolitos (etanol y ácido láctico) y la actividad enzimática (LDH y ADH) del C. glutamicum en sistemas de producción bajo diferentes condiciones de cultivo (edad de precultivo, dosis de inóculo, pH, temperatura, concentración de substrato, saturación de oxígeno). Se espera encontrar un biocatalizador que permita mejorar el rendimiento de etanol y ácido láctico competitivo con cepas nativas y recombinantes, estableciendo un cultivo de C. glutamicum que convierta promisoriamente azúcares fermentables para la producción de ácido láctico y etanol, escalable a la industria utilizando como materia prima desechos agrícolas derivados del procesamiento de la caña de azúcar.
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