Lactic acid production by Lactobacillus plantarum L10 in a cell-retention continuous culture under different cultivation strategies

D Estela-Escalante, Karthik Ap, Sourav Dutta, Angélica Rodríguez-Best
2015 Biotecnología Aplicada   unpublished
The aim of this study was to evaluate the production of lactic acid in two different cell-retention continuous systems using Lactobacillus plantarum L10. This microorganism was cultured in synthetic medium under different cultivation strategies, temperatures (30 and 37 °C), medium composition and glucose concentration in the feeding medium (20, 40 and 80 g/L), at different dilution rates. Lactic acid's yields and productivity were improved differently in both systems operating at different
more » ... g at different cultivation conditions. In one system name, 92.75 ± 0.18 % high yield values were obtained at low cultivation temperature, low dilution rates (0.21 h-1) and low glucose concentration in the feeding medium. In the other, a high productivity of 14.42 ± 0.08 g/L•h was attained, correlating to high dilution rates (0.48 h-1), cultivation temperature and glucose concentration in the feeding medium, respectively. Production of the L(+)-isomer of lactic acid was influenced by cultivation temperature while yeast extract concentration had a negligible effect. The results of this study can be used to optimize the production of L(+)-lactic acid in Lactobacillus plantarum cultures. RESUMEN Producción de ácido láctico por Lactobacillus plantarum L10 en cultivo continuo con retención de células bajo diferentes estrategias de cultivo. En este estudio se evaluó la producción de ácido láctico en dos sistemas de cultivo continuo con retención de células, mediante el cultivo de Lactobacillus plantarum L10 en medio sintético, con diferentes estrategias de cultivo. Esto incluyó diferentes temperaturas (30 y 37 °C), composición y concentración de glucosa en el medio de alimentación (20, 40 y 80 g/L), y tasas de dilución. La potenciación de los rendimientos y la productividad de ácido láctico en ambos sistemas se asoció a distintas condiciones de cultivo y parámetros de operación. Un sistema mostró altos rendimientos del 92.75 ± 0.18 % a baja temperatura de cultivo, con bajas tasas de dilución (0.21 h-1) y baja concentración de glucosa en el medio de alimentación. El otro mostró una alta producti-vidad de 14.42 ± 0.08 g/L•h que fue correlacionada con una mayor tasa de dilución (0.48 h-1), mayor temperatura de cultivo y mayor concentración de glucosa en el medio de alimentación. La producción del isómero L(+) de ácido láctico estuvo influenciada por la temperatura de cultivo, mientras que el efecto de la concentración de extracto de levadura fue insignificante. Los resultados de este estudio permiten optimizar la producción de L(+)-ácido láctico en cultivos de Lactobacillus plantarum. Palabras clave: cultivo continuo, sistema de recirculación de células, Lactobacillus plantarum, L(+)-ácido láctico
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