3.01 Tesis magíster

Permanent URI for this collection

https://repositorio.uc.cl/handle/11534/3279

Browse

Now showing 1 - 13 of 13

Análisis de flujos metabólicos para elaborar estrategias de ingeniería metabólica en una cepa de Saccharomyces cerevisiae productora de monoterpenos
(2012) Pérez Ascencio, Felipe Igor; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los terpenos son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos con más de 50.000 ejemplos. Estos compuestos pueden ser clasificados según el número de átomos de carbono que presenten, siendo los más importantes los monoterpenos (C5), sesquiterpenos (C15), diterpenos (C20), y los triterpenos (C30). Los terpenos pueden ejercer una amplia variedad de funciones tal que han sido utilizados como anticancerígenos, antivirales, antibióticos, suplementos alimenticios, nutracéuticos, colorantes, cosméticos, o fragancias. Sin embargo, debido a sus bajas concentraciones en el reino vegetal y su compleja purificación se ha justificado el desarrollo de procesos alternativos de producción a gran escala. Entre las alternativas, el enfoque de la ingeniería metabólica para la producción de terpenos en Saccharomyces cerevisiae ha sido considerada como una metodología adecuada para la biosíntesis, extracción y purificación de estos compuestos.
Balances de masa durante la vinificación de sauvignon blanc.
(2008) Moenne Vargas, María Isabel; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La realización de fermentaciones implica recolectar múltiples datos para poder estudiar el comportamiento del sistema. Si la información recolectada presenta errores de medición, pero ellos no son detectados y corregidos, las conclusiones inferidas serán erróneas. Basado en la aplicación de balances macroscópicos para la identificación de errores de medición, se desarrolló un método sistemático empleando Matlab, capaz de detectar la presencia de dichos errores y localizar la fuente de error a través de un test estadístico, en fermentaciones con mosto Sauvignon blanc. El sistema de evaluación de datos experimentales desarrollado, permite generar conocimiento para analizar, evaluar y optimizar procesos fermentativos mediante una correcta toma de decisiones.
Comparación de la producción de compuestos aromáticos por cepas de levaduras vínicas comerciales
(2008) Guadalupe Medina, Víctor Gabriel; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La satisfacción de las preferencias del consumidor es el principal objetivo al elaborar un vino hoy en día. El aroma es el elemento principal en la diferenciación de los vinos y una forma de influir en él es la elección de la levadura para llevar a cabo la fermentación alcohólica. Existe una amplia oferta de éstas en el mercado, cada una presentada como única en sus características fermentativas y organolépticas. El presente trabajo se centra en la comparación de la contribución al aroma del vino realizada por distintas cepas comerciales de levaduras vínicas a través de tres aproximaciones experimentales: análisis químico, sensorial, y olfatométrico. Esto fue estudiado en fermentaciones de escala laboratorio en mosto sintético con el fin de aislar la contribución aromática de los compuestos sintetizados por la levadura.
Development and validation of a genome-scale metabolic model for the malolactic-bacterium oenococcus oeni.
(2014) Mendoza Farías, Sebastián; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Development, calibration and validation of a dynamic genome-scale metabolic model of saccharomyces cerevisiae
(2014) Sánchez, Benjamín J.; Agosin T., Eduardo; Pérez C., José Ricardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En la industria biotecnológica es fundamental contar con modelos matemáticos precisos que describan un microorganismo en detalle, de manera de que podamos hacer predicciones sin tener que incurrir en una cantidad excesiva de experimentos. El análisis dinámico de balance de flujos (dFBA) se ocupa regularmente para simular cultivos batch y fed-batch, los procesos industriales biotecnológicos más recurrentes; sin embargo, sólo unos pocos de estos modelos han sido calibrados y validados bajo diferentes condiciones experimentales. Además, a la fecha, la importancia de los diferentes parámetros usualmente utilizados en este tipo de modelos no ha sido debidamente estudiada. En este trabajo presentamos un modelo dFBA a escala genómica de Saccharomyces cerevisiae calibrado por primera vez con datos tanto de cultivos fed-batch aeróbicos como batch anaeróbicos, junto con un nuevo procedimiento para determinar cuáles parámetros del modelo son relevantes para calibración (en términos de sensibilidad, identificabilidad y significancia). El modelo dFBA contiene varias cinéticas, incluyendo crecimiento sub-óptimo, consumo de glucosa, ATP de mantenimiento, requerimientos de biomasa y producción de metabolitos secundarios. También integra datos de expresión génica. Por otro lado, el procedimiento de calibración usa optimización metaheurística y análisis de pre/post regresión, y fija iterativamente los parámetros que no tienen un rol significativo en el modelo, de manera de obtener modelos con un número razonable de parámetros. Finalmente, a los modelos obtenidos se les hizo una calibración cruzada para asegurar que sean predictivos. Usando este enfoque, mostramos que el consumo de glucosa, el crecimiento sub-óptimo, y las tasas de producción son mucho más útiles para calibrar los modelos que reglas Booleanas constantes de expresión génica, los requerimientos de biomasa o el ATP de mantenimiento. Más aún, se obtuvieron modelos dFBA confiables (por primera vez) con parámetros sensibles, significativos y sin correlaciones, y que a la vez son capaces de calibrar varias condiciones experimentales. Estos modelos dFBA de levadura robustos y predictivos serán útiles para diseñar cepas optimizadas para diversas aplicaciones en ingeniería metabólica.
Diseño e implementación de un sistema prototipo para recuperar aromas durante la fermentación enológica.
(2013) Delgado Gómez, Marianna Celeste; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El vino es un producto chileno distintivo cuya calidad está determinada por la presencia de cientos de moléculas odorantes, producidas mayoritariamente durante la fermentación alcohólica. Hasta un 40% de los compuestos odorantes se pierden durante la fermentación por arrastre ocasionado por el dióxido de carbono. Algunas de las medidas que se toman industrialmente para minimizar las pérdidas aromáticas -por ejemplo la fermentación a bajas temperaturas- tienen efectos negativos en el proceso productivo (aumento en 20% el tiempo de fermentación promedio y en 30% los gastos energético). Este estudio tiene como objetivo diseñar e implementar un dispositivo capaz de recuperar los aromas que son liberados naturalmente durante la fermentación por el arrastre con CO2. Para ello se realizó un diseño racional de un sistema de recuperación basado en condensación. Se diseñaron 3 prototipos y se implementaron en fermentaciones a diversas escalas (desde escala laboratorio hasta escala industrial). El primer prototipo se basó en condensación en un etapa (0°C), mientras que los dos últimos se basaron en condensación en dos etapas (0 y -40°C). La recuperación aromática mostró que la mayor recuperación volumétrica y aromática se obtiene en los prototipos basados en dos etapas de condensación. En la segunda etapa de condensación se recuperan hasta el 90% de los compuestos perdidos en la corriente gaseosa. El prototipo 1 (condensación simple) tuvo una muy baja recuperación másica (menor al 1%) mientras que la recuperación de esteres en el prototipo 3 (condensación en dos etapas) fue de 12% en fermentaciones a baja temperatura y de 51% en fermentaciones realizadas a mayor temperatura. Este estudio demostró que es posible recuperar significativamente compuestos liberados durante el proceso fermentativo con un sistema no-invasivo e inocuo como lo es la condensación. La recuperación aromática permitirá al enólogo la generación de vinos con mayor calidad y los consumidores se verán favorecido al encontrar una variedad más amplia de vinos.
Diseño y optimización de un medio de crecimiento definido para Oenococcus oeni en condiciones enológicas
(2015) Gutiérrez Hernández, Guillermo David; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La calidad de un vino está determinada en gran medida por su perfil aromático, el cual puede ser mejorado a través de la fermentación maloláctica (FML). Sin embargo, la FML es un proceso difícil de controlar ya que Oenococcus oeni - principal microorganismo responsable de este proceso, no ha sido estudiado suficientemente y no existe un medio de crecimiento definido (MCD) que permita caracterizar en forma rigurosa su metabolismo. En consecuencia, el objetivo del presente trabajo fue desarrollar un MCD para O. oeni que simule condiciones enológicas, en el que se puedan obtener cantidades importantes de biomasa y velocidades específicas de crecimiento (\03BC) controladas. En este trabajo se diseñó un MCD para O. oeni basado en literatura. Luego, mediante un diseño de superficie de respuesta, se determinaron las concentraciones óptimas de azúcares y nitrógeno amino libre (FAN) que maximizan el crecimiento de O. oeni (25 [g/L] de hexosas y 1060 [mg/L] de FAN respectivamente).
Dynamic genome-scale metabolic modeling of the yeast Pichia pastoris
(2016) Saitúa, Francisco Javier; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Pichia pastoris posee ventajas fisiológicas para la producción de proteínas recombinantes en comparación a las factorías celulares convencionales. Esta levadura es comúnmente cultivada en condiciones dinámicas, donde el ambiente extracelular cambia constantemente y numerosas variables inciden en la productividad del proceso. En este contexto, un modelo capaz de explicar y predecir el comportamiento celular para el diseño racional de bioprocesos es altamente deseable. En este trabajo, se ensambló un modelo dinámico a escala genómica de Pichia pastoris para cultivos aeróbicos batch y fed-batch limitados en glucosa. El modelo fue calibrado con datos de fermentaciones, luego de lo cual se realizaron diagnósticos de pre/post regresión para determinar problemas de sensibilidad, significancia e identificabilidad entre sus parámetros. Una vez identificados, los parámetros irrelevantes fueron fijados iterativamente hasta encontrar una estructura de modelación sin problemas paramétricos a priori. La robustez de estas estructuras fue comprobada mediante la calibración de nuevos datos experimentales, donde no aparecieron los problemas antes mencionados. Finalmente, el modelo fue validado para la predicción de dinámicas batch y fed-batch en condiciones similares a las estudiadas.Luego de la validación, el modelo fue utilizado para revelar estrategias de ingeniería genética y de procesos para optimizar la producción de Albúmina Sérica Humana (HSA) recombinante. La simulación de knock-outs indicó que el desvío del carbono hacia la formación de cisteína y triptófano podría mejorar la producción de HSA. En particular, la deleción de la enzima Metilen-tetrahidrofolato deshidrogenasa podría aumentar la productividad volumétrica de la formación de HSA en un 630%. Además, el modelo indicó que es posible mejorar en un 24% la productividad de la formación de HSA mediante una política de tasa de crecimiento decreciente en la fase de alimentación de un cultivo fed-batch. En conclusión, se formuló un modelo dinámico a escala genómica de Pichia pastoris capaz de entregar distribuciones de flujo realistas durante cultivos dinámicos y proponer, de manera racional, estrategias de ingeniería metabólica y de procesos para mejorar el desempeño de un biorreactor.
Harnessing the systemic response of oenococcus oeni to ph and ethanol by experimental data integration into a genome-scale metabolic model
(2017) Ribbeck, Magdalena S.; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La fermentación maloláctica es un proceso clave para determinar la calidad de vinos tintos y de algunos vinos blancos y espumantes, dado que mejora sus cualidades organolépticas. Sin embargo, este proceso todavía es escasamente comprendido y por ello el crecimiento de la principal bacteria que lleva a cabo este proceso, Oenococcus oeni, no siempre se logra. En este trabajo, se buscó una mejor comprensión del impacto del pH y el etanol sobre la fisiología de O. oeni en condiciones enológicas. Para ello, O. oeni PSU-1 fue cultivado en el medio definido MaxOeno basado en los componentes del vino, conteniendo 0, 3, 6, 9 and 12% v/v de concentración de etanol; y separadamente, en medio MaxOeno a pH 4,0, 3,5 and 3,2; en cada uno de los casos, cuatro fases de crecimiento fueron identificadas. Esta información experimental fue analizada por medio de dos modelos a escala genómica (MEG) por medio de un enfoque sistémico: iSM454, el primer MEG desarrollado para O. oeni PSU-1; e iMR453, la segunda versión de este modelo desarrollada durante esta tesis y que se encuentra balanceada por masa y carga. Para este análisis, dos novedosas metodologías fueron aplicadas: simulación simultánea de las fases de crecimiento, y el uso del algoritmo AUTOPAD, desarrollado en esta tesis, que permite ajuste del pH interno y externo de un MEG en base a la modificación del estado de protonación de sus metabolitos. Los resultados muestran que los ácidos málico y cítrico son vitales en condiciones de stress, dado que fueron capaces de contrarrestar más del 50% de la entrada de protones provocada por la F0F1-ATPasa, y con ello permitir mayor generación de energía; y que la síntesis de manitol y eritritol es una fuente importante de NAD(P)+, especialmente a alta concentración de etanol, donde puede regenerar el 51-57% de los cofactores usados por el catabolismo de azúcares. También, que el pH interno es una variable importante que debe ser considerada al estudiar bacterias acidofílicas como O. oeni, dado que el pH afecta los estados de protonación y con ello afecta las ventajas de utilizar una vía específica u otra para el consumo de protones.
Identificación, selección e implementación de nuevos métodos para la biosíntesis de ironas.
(2018) Pizarro Black, Trinidad Francisca; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Las ironas son compuestos cetónicos con aroma a violeta que se utilizan industrialmente en perfumería y alimentos, mercados relevantes y en expansión. Se sintetizan químicamente o se obtienen mediante la oxidación de sus precursores, cicloiridales. Éstos están presentes en las raíces de los lirios, aunque no se ha descrito su ruta metabólica de biosíntesis. El alto valor de mercado y demanda de ironas hace que el diseño de un proceso de síntesis biotecnológica sea de gran interés. Este trabajo propone y desarrolla un método para la síntesis de (-)-cis-α-irona a partir de α-ionona, mediante el uso de una enzima recombinante, modificada por mutagénesis sitio-dirigida. No se había reportado ninguna enzima que catalizara esta reacción, por lo que se seleccionó la fenilpiruvato metiltransferasa de Streptomyces hygroscopicus (MppJ) como la mejor candidata mediante una comparación in silico. Luego, se modelaron mutaciones puntuales de MppJ para evaluar la orientación del sustrato, α-ionona, en el bolsillo catalítico, identificándose 13 mutantes apropiadas, según criterios de afinidad y distancia entre átomos relevantes. A continuación, se logró inducir la expresión de MppJ y sus 13 mutantes en Escherichia coli BL21(DE3). Finalmente, se evaluó la actividad de estas enzimas in vitro, en lisado celular, con su sustrato nativo, PPY, y con α-ionona. Se observó actividad con PPY en la enzima nativa y en dos de las mutantes: M240G/F287L y M240G/F287L/V328F. En los ensayos con α-ionona, no se detectó formación de ironas sobre 0,5 ppm ni de otros productos metilados. De esta forma, el presente estudio da un paso adelante en el camino para descifrar la vía metabólica alternativa que permitirá sintetizarlas.
Identification and characterization of odorant compounds in Carmenere red wine.
(2014) Pavez Moreno, Carolina Alejandra; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El aroma de un vino es uno de los atributos más importantes que determinan la preferencia de los consumidores y por consiguiente, el mercado en el cual podrá ser comercializado y su precio final. Durante el año 2013, Chile se posiciona en el cuarto lugar entre los mayores países exportadores de vino por detrás de Francia, Italia y España. Según el último reporte de la Organización Internacional de la Vid y el Vino (OIV), las exportaciones Chilenas fueron cercanas a los US$ 1,900 millones en 2013, con USA, Inglaterra y China como los mayores destinos de estas exportaciones. Vitis Vinifera cv. Carmenere es una variedad de vino tinto originaria de la región de Bordeaux, Francia. Luego de la plaga de filoxera (Dactylosphaera vitifoliae) en Europa, se pensó que esta variedad Carmenere se había extinguido. Sin embargo, en 1994, ésta fue redescubierta en Chile, lugar donde en la actualidad se encuentran plantadas la mayor cantidad a nivel mundial de viñas de esta variedad. Sólo existen unos pocos estudios relacionados con los aromas que caracterizan la variedad de vinos Carmenere, los cuales han sido descritos con notas vegetales, especiadas y frutales. Los compuestos odorantes relacionados con los aromas vegetales, así como también, sus umbrales de percepción sensorial y valores de concentración, han sido bien abordados hasta ahora. Sin embargo, existe escasa información sobre los compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales y especiados. Identificar cuáles son los principales compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales en vinos Carmenere, es de gran importancia para poder elaborar los vinos de esta variedad según distintos estilos. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo de investigación fue identificar y caracterizar las principales zonas odorantes en un vino Carmenere, con especial énfasis en aquellos compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales. Para este propósito, este estudio comenzó con un barrido de los compuestos odorantes más importantes, por medio del uso de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución. Entre los odorantes identificados, se puso especial énfasis en los compuestos metil 2-metilbutanoato y metil 3-metilbutanoato, los cuales se reportan por primera vez en este trabajo en vinos tintos. El énfasis en estos compuestos resulta principalmente del hecho que podrían potenciar los aromas frutosos en vinos tintos. Adicionalmente, algunos estudios sobre tioles volátiles en vinos tintos reportaron que el compuesto 4-metil-4-sulfanil-2-pentanona podría ser el responsable del aroma a cassis, así como también que los compuestos 3-sulfanil-1-hexanol y 3-sulfanilhexil acetato podrían actuar como potenciadores de aromas frutales en vinos tintos. Por lo tanto, para entender mejor el rol de los tioles volátiles en vinos Carmenere se realizaron experimentos de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución Los resultados obtenidos muestran la presencia de 2-furanilmetanotiol, 3- sulfanil-1-hexanol, 3-sulfanilhexil acetato y 2-metil-3-sulfanil-1-butanol, este último reportado por primera vez en vinos Carmenere. Adicionalmente, el compuesto 3- sulfanil-1-hexanol con un factor de dilución de 100, podría contribuir de manera importante al aroma de los vinos Carmenere. Por último, se propone la optimización para la extracción y cuantificación en una sola corrida cromatográfica, para analizar los cinco tioles volátiles más importantes en enología. El método propuesto proporciona una nueva herramienta para el análisis que permitirá entender de mejor manera el rol que cumplen los tioles volátiles en muestras de vinos, así como también, todos los hallazgos realizados en el presente trabajo de investigación, contribuirán a aumentar el conocimiento acerca de los aromas en vinos Carmenere.El aroma de un vino es uno de los atributos más importantes que determinan la preferencia de los consumidores y por consiguiente, el mercado en el cual podrá ser comercializado y su precio final. Durante el año 2013, Chile se posiciona en el cuarto lugar entre los mayores países exportadores de vino por detrás de Francia, Italia y España. Según el último reporte de la Organización Internacional de la Vid y el Vino (OIV), las exportaciones Chilenas fueron cercanas a los US$ 1,900 millones en 2013, con USA, Inglaterra y China como los mayores destinos de estas exportaciones. Vitis Vinifera cv. Carmenere es una variedad de vino tinto originaria de la región de Bordeaux, Francia. Luego de la plaga de filoxera (Dactylosphaera vitifoliae) en Europa, se pensó que esta variedad Carmenere se había extinguido. Sin embargo, en 1994, ésta fue redescubierta en Chile, lugar donde en la actualidad se encuentran plantadas la mayor cantidad a nivel mundial de viñas de esta variedad. Sólo existen unos pocos estudios relacionados con los aromas que caracterizan la variedad de vinos Carmenere, los cuales han sido descritos con notas vegetales, especiadas y frutales. Los compuestos odorantes relacionados con los aromas vegetales, así como también, sus umbrales de percepción sensorial y valores de concentración, han sido bien abordados hasta ahora. Sin embargo, existe escasa información sobre los compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales y especiados. Identificar cuáles son los principales compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales en vinos Carmenere, es de gran importancia para poder elaborar los vinos de esta variedad según distintos estilos. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo de investigación fue identificar y caracterizar las principales zonas odorantes en un vino Carmenere, con especial énfasis en aquellos compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales. Para este propósito, este estudio comenzó con un barrido de los compuestos odorantes más importantes, por medio del uso de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución. Entre los odorantes identificados, se puso especial énfasis en los compuestos metil 2-metilbutanoato y metil 3-metilbutanoato, los cuales se reportan por primera vez en este trabajo en vinos tintos. El énfasis en estos compuestos resulta principalmente del hecho que podrían potenciar los aromas frutosos en vinos tintos. Adicionalmente, algunos estudios sobre tioles volátiles en vinos tintos reportaron que el compuesto 4-metil-4-sulfanil-2-pentanona podría ser el responsable del aroma a cassis, así como también que los compuestos 3-sulfanil-1-hexanol y 3-sulfanilhexil acetato podrían actuar como potenciadores de aromas frutales en vinos tintos. Por lo tanto, para entender mejor el rol de los tioles volátiles en vinos Carmenere se realizaron experimentos de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución Los resultados obtenidos muestran la presencia de 2-furanilmetanotiol, 3- sulfanil-1-hexanol, 3-sulfanilhexil acetato y 2-metil-3-sulfanil-1-butanol, este último reportado por primera vez en vinos Carmenere. Adicionalmente, el compuesto 3- sulfanil-1-hexanol con un factor de dilución de 100, podría contribuir de manera importante al aroma de los vinos Carmenere. Por último, se propone la optimización para la extracción y cuantificación en una sola corrida cromatográfica, para analizar los cinco tioles volátiles más importantes en enología. El método propuesto proporciona una nueva herramienta para el análisis que permitirá entender de mejor manera el rol que cumplen los tioles volátiles en muestras de vinos, así como también, todos los hallazgos realizados en el presente trabajo de investigación, contribuirán a aumentar el conocimiento acerca de los aromas en vinos Carmenere.
Modelamiento cinético para la optimización de la producción de beta-ionona en S. cerevisiae
(2017) Leiva Leiva, Kritsye Marión Andrea; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La producción biotecnológica de Aromas y Sabores (A&S) ha recibido menor atención que la de compuestos farmacéuticos o biocombustibles. Esto resulta sorprendente considerando que el mercado mundial de A&S ha sido estimado en US$ 27,5 mil millones el año 2014 y tiene un crecimiento anual de 4% (Leffingwell & Associates,2015). Dentro de estos compuestos, la β-ionona es una molécula promisoria presente en muchas flores y frutos, como moras, duraznos y damascos (López et al., 2015). Pero requiere la optimización de su biosíntesis mediante modelación matemática e ingeniería metabólica para convertirse en una alternativa económicamente viable. Los modelos cinéticos están siendo cada vez más utilizados para predecir cómo los cambios de la expresión enzimática se relacionan con los cambios en los flujos metabólicos, para ayudar en los esfuerzos para aumentar el rendimiento, el título y la productividad de las vías metabólicas diseñadas. Los modelos cinéticos permiten una mejor comprensión de las dinámicas biológicas y pueden brindar una aproximación costo-efectiva para reducir los experimentos de ensayo y error. En esta tesis desarrollamos un modelo de ecuaciones diferenciales ordinarias para una vía heteróloga de biosíntesis de β-ionona en S. cerevisiae, usando algunos parámetros cinéticos y concentraciones enzimáticas obtenidas de literatura. La calibración del modelo fue realizada para estimar los parámetros cinéticos más relevantes del sistema biológico no encontrados en la literatura. Se obtuvo un buen ajuste entre los módulos diseñados y la dinámica biológica registrada mediante análisis experimental. Además, efectuamos un diagnóstico de post-regresión para detectar posibles inconsistencias paramétricas del modelo. Finalmente, realizamos un análisis para identificar las etapas limitantes de la vía de biosíntesis de β-ionona en esta factoría celular. Las modificaciones genéticas propuestas mediante este trabajo proveen una alternativa para el diseño de una nueva plataforma para la síntesis de novo de β-ionona, que podría alcanzar mejores rendimientos que las estrategias biotecnológicas actuales.
Producción de proteínas recombinantes en cultivos fed-batch de saccharomyces cerevisiae y escherichia coli.
(2013) Cárcamo Bahrens, Martín Rodrigo; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En los últimos años la industria salmonera ha sufrido una fuerte crisis por enfermedades que han afectado a los salmones (ISA, SRS y caligus) generándose una alta demanda por vacunas que prevengan dichas patologías. Las vacunas subunitarias son una alternativa altamente rentable, sin embargo, su principal cuello de botella es el proceso fermentativo. Existen aspectos claves para lograr un proceso fermentativo satisfactorio, tales como el metabolismo de sobreflujo, el medio de cultivo y la capacidad de transferencia de oxígeno. La industria productiva no ha logrado una correcta caracterización de dichos aspectos por lo que les ha sido difícil generar cultivos de alta densidad celular. El objetivo del presente trabajo consiste en desarrollar una plataforma productiva con protocolos optimizados para la generación de cultivos de alta densidad, aplicado a la generación de vacunas subunitarias de salmones, en dos factorías celulares microbianas: Escherichia coli y Saccharomyces cerevisiae. El medio de cultivo fue definido mediante el cálculo empírico de los requerimientos nutricionales de cada factoría celular en distintos sustratos esenciales. A través de una estrategia de control de oxígeno disuelto –que manipula secuencialmente: agitación, flujo gaseoso y concentración de oxígeno en el gas– se liberó la restricción en cuanto a transferencia de oxígeno. La elaboración y calibración de un modelo metabólico de sobreflujo permitió caracterizar los parámetros dinámicos del proceso, particularmente la tasa específica de crecimiento crítica. Una estrategia de alimentación a tasas específicas de crecimiento decrecientes junto al manejo adecuado de las limitaciones nutricionales permitieron generar cultivos fed batch limitados en glucosa con metabolismo 100% oxidativo. La concentración celular final aumentó de 15 a 65 g DCW/L para E. coli y de 14 a 46 g DCW/L para S. cerevisiae. La productividad volumétrica obtenida se incrementó de 1.7 a 3.9 g DCW/L/h para E. coli y de 0.64 a 1.14 g DCW/L/h para S. cerevisiae. Estos resultados serán de utilidad para maximizar la producción de antígenos recombinantes para salmones en la empresa Centrovet logrando tres veces más producto en la mitad del tiempo en comparación con el método anterior.

Browse

Browsing 3.01 Tesis magíster by Author "Agosin T., Eduardo"

Results Per Page

Sort Options