proyecto
Validación y Empaquetamiento de Yeastchip: Plataforma Basada en Nanosensores Fluorescentes, para el Control de Calidad de Insumos Utilizados para la Producción de Levaduras.
Registro en:
18ITE2-100907
2018-100907-INNOVA_PRODUCCION
Autor
Pablo Andres Stuardo Jeria
Centro de Estudios Cientificos
Levaduras Collico S. A.
Institución
Resumen
A Partir del Prototipo Inicial Diseñar y Construir una Cámara de Microfluidos que Permita el Monitoreo Simultaneó de Levaduras Expresando un Panel de Nanosensores Fluorescentes para Metabolitos. Determinar el Perfil Metabólico Inducido por Insumos Utilizados en Fermentaciones a Escala Industrial Óptimas y Fallidas. Determinar la Sensibilidad de Detección de Insumos Subóptimos Previo a Fermentaciones a Gran Escala a Través del Uso de los Perfiles Metabólicos. Validación y Empaquetamiento de un Sistema de Control de Calidad Metabólico para Insumos Utilizados en la Producción de Levaduras Basado en una Plataforma de Microfluidos y Levaduras Expresando Nanosensores Fluorescentes para Metabolitos. Collico Busca por Medio de Innovación e Investigación Científica Aportar con Soluciones de Alto Valor Tecnológico. Simplificar Optimizar y Generar Biomasa Incorporando un Checkpoint que Aporte una Ventaja Competitiva Logrando una Producción Efectiva. La Levadura Agente Leudante Compuesto por el Hongo Unicelular Saccharomyces Cerevisiae es un Insumo Importante para la Industria Alimentaria con una Producción Mundial Creciente Estimada en 04 Millones de Toneladas Métricas Anuales y un Valor de Mercado que Crece a una Tasa del 9% Anual y Alcanzará 4. 300 Millones de Dólares en 2020. La Principal Materia Prima para la Producción de Levadura es la Melaza Subproducto de la Industria Azucarera que Representa un 40% del Costo Total de la Producción. La Melaza Presenta una Alta Variabilidad Geográfica y Estacional en Cuanto a Calidad Nutricional y a Contenido de Inhibidores del Crecimiento Biológico. Antes de Ser Utilizada para la Producción de Levadura Muestras de Melaza Son Analizadas por su Contenido de Azúcar Vitaminas Cofactores Metales Pesados y Otras Sustancias que Afectan el Metabolismo Utilizando Costosas Técnicas Cromatográficas. Actualmente las Mediciones se Efectúan en la Melaza y No en las Levaduras que es donde Ocurren los Procesos Metabólicos que Determinan el Crecimiento. Este bajo Nivel de Control Resulta en Fermentaciones Lentas o Fallidas y las Consiguientes Pérdidas Económicas. La Empresa Valdiviana Levaduras Collico Sa que Representa un 40% del Mercado Nacional Necesita Desarrollar un Sistema de Monitoreo que Permita Evaluar el Metabolismo de la Levadura durante la Generación de Biomasa Necesidad Compartida con el Resto de la Industria Mundial de la Levadura. En Años Recientes Investigadores del Centro de Estudios Científicos (cecs) Han Patentado Nanosensores Fluorescentes para la Detección de Metabolitos. Gracias a Estas Herramientas Moleculares es Hoy Posible el Monitoreo Intracelular del Metabolismo Celular en Forma No Invasiva y con Alta Resolución Espacio/temporal. La Disponibilidad de Esta Nueva Tecnología en Valdivia Constituye una Oportunidad para Levaduras Collico. Sa. Es por Esta Razón que en el Contexto de una Alianza Estratégica Cecs-collico Hemos Participado de un Proyecto de Prototipaje con el Apoyo de Corfo. Los Resultados Han Permitido Desarrollar el Prototipo de un Sistema de Monitoreo Metabólico que Permite Detectar Toxicidad Metabólica Aguda Utilizando Levaduras que Expresan Nanosensores Fluorescentes para Piruvato y Lactato. En Base al Prototipo Desarrollado en el Proyecto Corfo de Innovación de Productos y Procesos (prototipo) Esta Propuesta Ambiciona Empaquetar Esta Tecnología en lo que Hemos Llamado Yeastchip. Este Dispositivo Consistirá en una Cámara de Microfluidos con Micro-pocillos Cargados con Levaduras Expresando un Panel de Nanosensores para Diferentes Metabolitos. Yeastchip Permitirá el Monitoreo Simultaneo de los Niveles de Glucosa Piruvato Lactato Atp Glutamato A-cetoglutarato y Citrato Moléculas Fundamentales para el Crecimiento Celular. Este Chip Permitirá Exponer a las Levaduras a Distintos Medios de Cultivo Soluciones Tampones e Insumos Utilizados en Fermentaciones a Gran Escala de Manera Controlada. La Metodología Consiste en Evaluar la Respuesta Celular Frente a Estrés Metabólico el cual Será Inducido por Azida un Tóxico Mitocondrial que Fue Utilizado Exitosamente durante la Fase de Prototipaje. Estimamos que la Respuesta en los Niveles Relativos Inducidos por un Estrés Metabólico Será Única para Cada Metabolito Dependiendo de la Calidad del Insumo en que Serán Cultivadas las Levaduras. Esto Permitirá Definir un Perfil Metabólico para Insumos Óptimos y Subóptimos Previo a una Fermentación a Gran Escala. Corporación de Fomento de la Producción