Revista Colombiana de Biotecnología (Jan 2008)
Análisis digital de imágenes para la caracterización microscópica de parámetros críticos en la producción fermentativa de metabolitos secundarios
Abstract
Los metabolitos secundarios, y particularmente los antibióticos, se encuentran entre el grupo de fármacos de mayor relevancia en el mercado mundial, y son producidos, en su mayoría, mediante el cultivo sumergido de hongos filamentosos. Desde el punto de vista hidrodinámico, estos procesos involucran fundamentalmente la dispersión de hasta cuatro fases diferentes: agua-aceite-aire-hongo. Aun cuando se sabe que la hidrodinámica del cultivo determina la eficiencia global del proceso de fermentación, poco se ha logrado en cuanto al entendimiento de las relaciones hidrodinámica-dispersión-fisiología-productividad. Esto se debe en parte a la falta de metodologías que permitan cuantificar y caracterizar con precisión tanto la viabilidad del hongo (ya que en buena medida determina el rendimiento y la productividad del metabolito de interés), como el tamaño de las burbujas de gas y de gotas de aceite (ya que de ello depende la eficiencia de transporte de nutrientes como el oxígeno y los ácidos grasos del aceite). En este trabajo se resume y revisa el desarrollo de las metodologías que nuestro grupo ha publicado, basadas en el procesamiento y el análisis digital de imágenes aplicadas al estudio del cultivo de Trichoderma harzianum, hongo que produce antimicóticos de alta potencia (como la 6-pentil-alfa-pirona). Con el uso de estas metodologías hemos generado conocimiento básico de los fenómenos que ocurren en el fermentador, lo que nos ha permitido establecer estrategias para incrementar la productividad de este tipo de procesos. Palabras clave: cultivos miceliares; hidrodinámica; dispersión multifásica; fisiología microbiana; productividad; análisis de imágenes
