Carboxylic platform for the integrated anaerobic / aerobic bioconversion of C02-containing gases into lipids and carotenoids

Resumen

La presente tesis doctoral introduce un marco biotecnológico integrado para la bioconversión de gases C1(CO, CO2) en productos de alto valor, específicamente lípidosy ß-caroteno. Utilizando bacterias acetogénicas como Acetobacterium woodii, Clostridium carboxidivoransy Clostridium aceticum, se logra la bioconversión de gases C1en ácido acético a través de la vía metabólica de Wood-Ljungdahl. Este ácido sirve como sustrato para levaduras oleaginosas como Rhodosporidium toruloidesy Yarrowia lipolyticagenéticamentemodificada, que acumulan lípidos y ß-caroteno. El trabajo abarca un análisis exhaustivo de configuraciones de biorreactores, toxicidad de sustratos y vías metabólicas, revelando condiciones óptimas para la producción de lípidos y ß-caroteno. El perfil lipídico, adecuado para biodiesel, consiste principalmenteen ácidos grasos C18:1, C16:0 y C18:2. La investigación también profundiza en variaciones en la producción de metabolitos dependientes del sustrato, enfatizando el papel del ácido acético como un sustrato rentable y sostenible. El estudio culmina en la optimización de configuracióndelbioproceso, logrando un pico lipídico del 46.9% en un sistema continuo y una concentración de ß-caroteno de 1357.6 mg/L en un sistema semicontinuo. Esta investigación contribuye a la mitigación del cambio climático, ofreciendo una vía sostenible para producir biocombustibles y nutracéuticos a partir de gases de efecto invernadero.