PRODUCTION OF MEDIUM CHAIN LENGTH POLYHYDROXYALKANOATES FROM Cupriavidus necator WITH BEESWAX HYDROLYZATES AS CARBON SOURCE Translated title: PRODUCCIÓN DE POLIHIDROXIALCANOATOS DE CADENA DE LONGITUD MEDIA POR Cupriavidus necator con HIDROLIZADOS DE CERA DE ABEJA COMO FUENTE DE CARBONO

Abstract

ABSTRACT This study demonstrates that using beeswax hydrolyzates (Hw), short- or medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (scl-mcl-PHA) can be obtained by a three stages fed-batch fermentation system. The fed batch fermentations were conducted with a strain of Cupriavidus necator. Glucose and ammonium sulphate as carbon and nitrogen sources, respectively, were used in a first and second culture stages. In the third stage (production of scl-mcl-PHA) a fresh medium was fed with Hw as a carbon source at a concentration of 5 g/L, obtaining 8.91 g/L of intracellular scl-mcl-PHA and 13.64 g/L of biomass, which resulted in 65.3 % w/w of scl-mcl-PHA. Using nuclear magnetic resonance, the presence of scl and mcl monomers, 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydroxydecanoate (3HD) was determined. The percentage of comonomer incorporation different to 3HB was 4.6 mol %. A glass transition temperature (Tg) of -50 ºC and a melting temperature (Tm) of 79.8 ºC were determined for the scl-mcl-PHA (3HB-co-3HDD).

Translated abstract

RESUMEN Este estudio demuestra que mediante el uso de hidrolizados de cera de abejas (Hw) pueden obtenerse polihidroxialcanoatos de cadena corta o media (scl-mcl-PHA), mediante un sistema de fermentación por lote alimentado de tres etapas. Las fermentaciones por lote alimentado se llevaron a cabo con una cepa de Cupriavidus necator. Se usaron glucosa y sulfato de amonio como fuentes de carbono y nitrógeno, respectivamente, en una primera y segunda etapas de cultivo. En la tercera etapa (producción de scl-mcl-PHA) se alimentó medio fresco con Hw como fuente de carbono a una concentración de 5 g/L, obteniéndose 8.91 g/L de scl-mcl-PHA intracelular y 13.64 g/L de biomasa, con 65.3 % p/p de scl-mcl-PHA. Utilizando resonancia magnética nuclear se determinó la presencia de monómeros de scl y mcl, 3-hidroxibutirato (3HB) y 3-hidroxidecanoato (3HD). El porcentaje de incorporación de comonómeros diferente a 3HB fue de 4.6 % moles. Se determinó una temperatura de transición vıtrea (Tg) de -50 ºC y una temperatura de fusión (Tm) de 79.8 ºC para el scl-mcl-PHA (3HB-co-3HDD).