Nuevo proceso fermentativo para la biosíntesis de vitamina B12
IQS y HTBA han desarrollado y optimizado un método de crecimiento en continuo de la cepa salvaje de Propionibacterium freudenreichii para la mejora de la producción de vitamina B12.
En el Grupo de Química Biológica i Biotecnológica – GQBB de IQS, y en colaboración con HealthTech BioActives HTBA, el Dr. Álvaro Calvillo ha llevado a cabo su tesis doctoral centrada en la optimización del crecimiento de una cepa wild type de Propionibacterium freudenreichii subs shermanii NBRC 12391, para la mejora de la producción industrial de vitamina B12 mediante este microorganismo anaeróbico, cuya principal ventaja frente a cepas aerobias es que es un organismo GRAS.
La tesis se ha realizado dentro del Plan de Doctorados Industriales de la Generalitat de Catalunya, en modalidad de cofinanciación entre la empresa HealthTech BioActives e IQS School of Engineering (Universidad Ramon Llull).
Esta investigación se llevó a cabo a nivel de bioproceso, siendo un proyecto pionero en este grupo. Para ello, se puso a punto una metodología de cultivo robusta y fiable, además de un procedimiento de extracción de cobalamina y un método analítico basado en HPLC para la identificación y cuantificación de la misma. A continuación, se ensayaron diversas estrategias de optimización del crecimiento del cultivo y de productividad de la vitamina B12, atendiendo a múltiples aspectos clave para el proceso.
Posteriormente, se escaló el proceso en biorreactor mediante diversas estrategias, obteniendo los mejores resultados con el bioproceso en continuo en una sola fase anaeròbica (a diferencia del método descrito de dos fases: crecimiento anaeróbico y producción microareóbica), aumentando la productividad sin depender de configuraciones complejas y evitando las dificultades relacionadas con la inhibición por ácido propiónico.
El nuevo método de cultivo desarrollado en esta tesis establece una nueva forma de producción de vitamina B12 con cepas anaeróbicas no resistentes a propiónico, que puede servir como base para continuar la optimización del crecimiento y la producción de cobalamina a nivel bioproceso.
Publicaciones
Álvaro Calvillo, Teresa Pellicer, Marc Carnicer, Antoni Planas, Developing a single-stage continous process strategy for vitamin B12 production with Propionibacterium freudenreichii, Microbial Cell Factories 22, article number 26, 2023.
Álvaro Calvillo, Teresa Pellicer, Marc Carnicer, Antoni Planas, Bioprocess strategies for vitamin B12 production by microbial fermentation and its market applications, Bioengineering 2022, 9(8), 365, 2022.