Difusión y crecimiento microbiano de Aspergillus niger sobre un medio sólido Público Deposited
Los hongos filamentosos son organismos de gran importancia, ya que juegan un papel importante en la nutrición de plantas y otros microorganismos, así mismo tienen un enorme potencial como plaguicidas de insectos en plantas, y son empleados en la fabricación de alimentos y productos farmacéuticos. Debido a esto desde finales de los años 60 se han desarrollado una serie de estudios sobre el crecimiento y la ramificación de hongos filamentosos en medios sólidos y líquidos para su mayor entendimiento y control en procesos de fermentación; en dichos estudios se han desarrollado modelos para la optimización y diseño de fermentadores, así como modelos que describen el crecimiento fúngico y como esté se ve afectado por las condiciones ambientales. Algunos modelos describen de manera simple la cinética de crecimiento con ecuaciones empíricas y otros más sofisticados describen la interacción del crecimiento con la difusión de enzimas y generación de productos metabólicos. En el estudio teórico–experimental realizado en esta tesis se investigó el crecimiento de Aspergillus niger sobre una placa de agar enriquecida con glucosa, en donde se observó que las propiedades morfométricas del microorganismo presentan una relación inversamente proporcional con la concentración de glucosa inicial del sustrato sólido, y que este crecimiento se ve inhibido a concentraciones mayores a 200 g/L. Se desarrollaron dos modelos matemáticos que permiten la descripción del comportamiento de crecimiento de Aspergillus niger; y la predicción de los efectos en los cambios de las condiciones iniciales del crecimiento. Ambos modelos acoplan el transporte de nutrientes del medio sólido al crecimiento del hongo, utilizando para ello una cinética logística de crecimiento, que a diferencia de otras utilizadas en la literatura contempla la concentración de sustrato. El primer modelo se emplea en la predicción del crecimiento global de biomasa del hongo y permite la estimación de los parámetros cinéticos de crecimiento; del mismo modo este modelo se emplea para llevar a cabo un estudio de la sensibilidad paramétrica en el transporte de glucosa sobre el crecimiento microbiano. El segundo modelo describe el crecimiento radial del micelio y permite la predicción de la evolución de la longitud radial de la colonia de hongo así como de los perfiles de concentración de glucosa tanto en el medio sólido como en el micelio en crecimiento. Ambos modelos predicen adecuadamente los resultados experimentales encontrados.
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