Método para producir un agente espumante.

Método para producir un agente espumante, que comprende:

i) cultivar una célula huésped en un medio de fermentación en el que:

la célula huésped secreta extracelularmente un agente espumante; y el medio de fermentación contiene unantiespumante que tiene un punto de enturbiamiento;

ii) eliminar el antiespumante mientras la temperatura del medio de fermentación está por encima del punto deenturbiamiento.

Método para producir un agente espumante

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a métodos de fermentación industriales. En particular, se refiere a la producción extracelular de un agente espumante mediante fermentación.

Antecedentes de la invención La formación de espuma es un problema común en fermentaciones aerobias, sumergidas. La formación de espuma está provocada por el burbujeo de gas en el medio de fermentación para el fin de proporcionar oxígeno para el crecimiento del organismo aerobio que está cultivándose (por ejemplo bacterias, levaduras, hongos, algas, cultivos 15 celulares) . Si el medio de fermentación contiene componentes tensioactivos tales como proteínas, polisacáridos o ácidos grasos, entonces puede formarse espuma en la superficie del medio a medida que las burbujas de gas burbujeado se desprenden del líquido. La formación de espuma crea varios problemas incluyendo la extracción no deseada de producto, nutrientes y células en la espuma, y puede hacer difícil la contención del procedimiento. Un método conocido para controlar la formación de espuma es usar antiespumantes, de los que se usan comúnmente varios tipos: a base de silicona (por ejemplo polidimetilsiloxanos) , polialquilenglicoles (por ejemplo polipropilenglicol) , ácidos grasos, poliésteres y aceites naturales (por ejemplo aceite de linaza, aceite de soja) . Los antiespumantes sustituyen a los componentes formadores de espuma en las superficies de las burbujas, dando como resultando la destrucción de la espuma por la coalescencia de las burbujas. Los antiespumantes se añaden al comienzo de y/o durante la fermentación.

Cuando el producto de fermentación está destinado para su uso en alimentos, productos personales o medicamentos, es altamente deseable que el producto se excrete por el organismo productor al medio de fermentación (es decir, producción extracelular, en vez de intracelular) . Esto evita la necesidad de romper las células por medios físicos o químicos con el fin de liberar el producto para su recuperación. Manteniendo las células intactas, el material celular puede separarse fácilmente del producto de modo que esté libre de material intracelular y genético que se considera habitualmente como un contaminante no deseado. Esto puede ser especialmente importante cuando el organismo productor se ha modificado genéticamente. Sin embargo, la producción extracelular puede intensificar el grado de formación de espuma en el fermentador, especialmente si el producto facilita la formación de espuma o potencia la estabilidad de la espuma, por ejemplo un biotensioactivo o una hidrofobina. El

uso de antiespumantes presenta un problema particular en la producción extracelular de tales agentes espumantes por dos motivos: en primer lugar, la cantidad de antiespumante requerida aumenta porque el propio agente espumante contribuye a la formación de espuma en el fermentador. En segundo lugar, no es necesario eliminar el antiespumante de la mayoría de los productos de fermentación puesto que está presente en bajas concentraciones que no afectan a la funcionalidad del producto. Sin embargo, cuando el producto de fermentación es un agente espumante, el antiespumante debe eliminarse sustancialmente puesto que la presencia de antiespumante en el producto alterará su funcionalidad.

Bailey et al, Appl. Microbiol. Biotechnol. 58 (2002) págs. 721-727 dan a conocer la producción de hidrofobinas HFB I y HFB II mediante la fermentación de transformantes de Trichoderma reesei. Se usó un espumante (Struktol J633)

para impedir la formación de espuma y se purificó la hidrofobina usando una extracción de dos fases acuosa. Sin embargo, métodos de separación tales como extracción de dos fases acuosa o procedimientos cromatográficos son caros y pueden requerir productos químicos incompatibles con alimentos.

Davis et al, Enzyme and Microbial Technology 28 (2001) págs. 346-354 dan a conocer un método alternativo que 50 evita la necesidad de antiespumantes. En este método se recoge la espuma producida durante la fermentación, y se recupera el producto de la misma. Este método se aplicó satisfactoriamente para la recuperación y concentración de surfactina, un biotensioactivo lipopeptídico. Sin embargo, este método tiene varios inconvenientes: en primer lugar, la eliminación continua de la espuma podría comprometer la naturaleza aséptica de la fermentación; en segundo lugar, la eliminación de la espuma podría afectar al recuento de células viables (porque algunas células podrían 55 transferirse con la espuma) , el volumen de líquido y el nivel de nutrientes en el fermentador, haciendo más difícil el control de la fermentación; y en tercer lugar, la extracción del producto de la espuma podría ser difícil, especialmente cuando el producto forma espumas muy estables. Por tanto, sigue habiendo una necesidad de un método de fermentación mejorado para la producción extracelular de agentes espumantes.

Breve descripción de la invención Se ha encontrado ahora que usando un grupo específico de antiespumantes para suprimir la formación de espuma en la producción extracelular de agentes espumantes mediante fermentación, el antiespumante puede eliminarse fácilmente del producto. Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invención proporciona un método para 65 producir un agente espumante que comprende:

i) cultivar una célula huésped en un medio de fermentación en el que:

la célula huésped secreta extracelularmente un agente espumante; y

el medio de fermentación contiene un antiespumante que tiene un punto de enturbiamiento;

ii) eliminar el antiespumante mientras la temperatura del medio de fermentación está por encima del punto de enturbiamiento.

El uso de un espumante minimiza la formación de espuma durante la fermentación. Seleccionando un espumante que tiene un punto de enturbiamiento y garantizando que la temperatura del medio de fermentación esté por encima de este punto de enturbiamiento se provoca que el antiespumante “se enturbie” (precipite) en forma particulada. Esto proporciona una vía sencilla mediante la cual puede eliminarse el antiespumante tras haberse completado la fermentación, por ejemplo mediante filtración, centrifugación o adsorción. Por el contrario, antiespumantes que no tienen un punto de enturbiamiento requieren procedimientos de separación más complejos y/o caros tales como extracción de dos fases acuosa o cromatografía.

Preferiblemente en la etapa i) el medio de fermentación se airea burbujeando aire o aire enriquecido con oxígeno en el mismo.

Preferiblemente en la etapa i) la temperatura del medio de fermentación está por encima del punto de enturbiamiento del antiespumante.

Preferiblemente en la etapa ii) el antiespumante se elimina mediante filtración, centrifugación o adsorción. Más 25 preferiblemente; el antiespumante se elimina mediante filtración por membrana (flujo cruzado) .

Preferiblemente en la etapa ii) se elimina al menos el 75% del antiespumante, más preferiblemente al menos el 85%, lo más preferiblemente al menos el 90%.

Preferiblemente en la etapa ii) la temperatura del medio de fermentación está al menos 10ºC por encima del punto de enturbiamiento, más preferiblemente al menos 20ºC por encima del punto de enturbiamiento, lo más preferiblemente al menos 30ºC por encima del punto de enturbiamiento.

Preferiblemente las células huésped también se eliminan del medio de fermentación en la etapa ii) .

Preferiblemente el agente espumante se purifica y/o concentra del medio de fermentación tras la etapa ii) , por ejemplo mediante ultrafiltración.

Preferiblemente el antiespumante es de calidad alimenticia.

Preferiblemente, el antiespumante comprende al menos un polímero/tensioactivo no iónico, tal como un poliéter, un poli (alquilenglicol) , un copolímero de bloque de óxido de propileno/etileno, un polialcohol a base de un copolímero de bloque de óxido de propileno/etileno, una dispersión de poliéter a base de polipropilenglicol o un éster de ácido graso alcoxilado.

Preferiblemente el agente espumante es de calidad alimenticia.

Preferiblemente el agente espumante es una hidrofobina, más preferiblemente una hidrofobina de clase II, lo más preferiblemente HFBI o HFBII de Trichoderma reesei.

Preferiblemente la célula huésped es un hongo modificado genéticamente, más preferiblemente una levadura, lo más preferiblemente Saccharomyces cerevisiae.

Preferiblemente, tras la etapa ii) , la razón en peso de antiespumante con respecto a agente espumante es inferior a 55 0, 2, más preferiblemente inferior a 0, 15, lo... [Seguir leyendo]

1. Método para producir un agente espumante, que comprende: 5 i) cultivar una célula huésped en un medio de fermentación en el que: la célula huésped secreta extracelularmente un agente espumante; y el medio de fermentación contiene un antiespumante que tiene un punto de enturbiamiento;

ii) eliminar el antiespumante mientras la temperatura del medio de fermentación está por encima del punto de enturbiamiento.

2. Método según la reivindicación 1, en el que en la etapa i) el medio de fermentación se airea burbujeando aire o aire enriquecido con oxígeno en el mismo. 15

3. Método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que en la etapa i) la temperatura del medio de fermentación está por encima del punto de enturbiamiento del antiespumante.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que en la etapa ii) el antiespumante se elimina 20 mediante filtración, centrifugación o adsorción.

5. Método según la reivindicación 4, en el que el antiespumante se elimina mediante filtración por membrana.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que al menos el 75% del antiespumante se elimina 25 en la etapa ii) .

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la temperatura del medio de fermentación está al menos 10ºC por encima del punto de enturbiamiento en la etapa ii) .

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que las células huésped se eliminan del medio de fermentación en la etapa ii) .

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el agente espumante se purifica y/o concentra del medio de fermentación tras la etapa ii) . 35

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el antiespumante es de calidad alimenticia.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el antiespumante comprende al menos un

polímero/tensioactivo no iónico. 40

12. Método según la reivindicación 11, en el que el antiespumante es un poliéter, un poli (alquilenglicol) , un copolímero de bloque de óxido de propileno/etileno, un polialcohol a base de copolímero de bloque de PO/EO, una dispersión de poliéter a base de polipropilenglicol o un éster de ácido graso alcoxilado.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el agente espumante es de calidad alimenticia.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el agente espumante es una hidrofobina.

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la célula huésped es un hongo modificado genéticamente.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que la razón en peso de antiespumante con respecto a agente espumante tras la etapa ii) es inferior a 0, 2.