Problemas de cinética microbiana.

1.        Escherichia coli se desarrolla en un medio de cultivo a 37ºC se determinó el peso seco (g/l) a diferentes tiempos

Tiempo (min)

Peso seco (g/l)

0

0

30

0.01

60

0,03

90

0,09

120

0,12

150

0,25

180

0,35

210

0,45

240

0,5

300

0,55

330

0,56

        ¿Calcule la tasa específica de crecimiento, tiempo de duplicación?

2.        Calcule la tasa específica de crecimiento, número de generaciones y el tiempo medio de generación del siguiente  cultivo bacteriano:

 

Tiempoa

Número de divisiones

2n

Población

(N02n)

Log10Nt

0

0

20=1

1

0.000

20

1

21=2

2

0.301

40

2

22=4

4

0.602

60

3

23=8

8

0.903

80

4

24=16

16

1.204

100

5

25=32

32

1.505

120

6

26=64

64

1.806

aEl cultivo hipotético comienza con una célula con un tiempo de generación de 20 minutos

3.        Una bacteria creciendo en condiciones óptimas duplica su biomasa cada 45 minutos. Si un medio de cultivo con 0.5% de glucosa se inocula con 10 mg/l de biomasa.

a)       Calcule la cantidad de biomasa que se producirá en mg/l a las 4, 8 y 12 horas de incubación.

b)       Si la concentración final de azúcares en el medio de cultivo es de 100 mg/l calcule cual es su rendimiento de biomasa.

  1. La levadura Rodotorula sp. en condiciones aerobias, tiene una tasa de crecimiento específico de 0.3 hr-1 y consume 70% del sustrato inicial con un rendimiento de 0.4. Si se inocula un fermentador de 10 litros con 0.8 g de biomasa, calcular la cantidad de glucosa que deberá agregarse al fermentador para que el crecimiento no sea  limitado por carbono.
  2. Si la concentración celular al inicio de un cultivo es 104 cel/ml y después de 4 horas se producen 108 cel/ml, calcular la velocidad de crecimiento y el tiempo de duplicación del cultivo.
  3. Una bacteria tiene un tiempo de duplicación de 3.5 hrs. Si se inocula con 2X106 cel/ml en un fermentador, ¿cuánta biomasa se producirá después de 26 horas de fermentación?
  4. Un microorganismo que tiene una velocidad de crecimiento de 0.08hr-1 es inoculado en un fermentador que contiene 80 g/l de sustrato. El microorganismo produce 45 g/l de ácido glutámico con un rendimiento de YP/S de 0.6. Si el inóculo fue de 0.6 g cel/l y tiene un rendimiento de YX/S de 0.23, calcular el tiempo requerido para obtener los 45 g/l de ácido glutámico.
  5. Hansenula sp., es una levadura que cultivándola en condiciones aireadas, tiene un rendimiento celular de 0.45. Si se inocula un fermentador de 50 litros que contiene 20 g/L de glucosa con 0.5 litros de una suspensión  (0.1% de BM), y quedan 15% de sustrato residual al final de la fermentación. Calcule la cantidad de biomasa total producida.