Low cost and sustainable hyaluronic acid production in a manufacturing platform based on Bacillus subtilis 3NA strain | ||
| dc.conicet.fuente | individual | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario | |
| dc.conicet.organizacion | Universite Grenoble Alpes. | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad Autónoma de Madrid | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro Nacional de Biotecnología | |
| dc.conicet.organizacion | Universite Grenoble Alpes. | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Francia | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | España | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | España | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Francia | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.produccionid | 9486419 | |
| dc.contributor.author | Cerminati, Sebastián | |
| dc.contributor.author | Leroux, Melanie | |
| dc.contributor.author | Anselmi, Pablo Ariel | |
| dc.contributor.author | Peirú, Salvador | |
| dc.contributor.author | Alonso, Juan Carlos | |
| dc.contributor.author | Priem, Bernard | |
| dc.contributor.author | Menzella, Hugo Gabriel | |
| dc.date.accessioned | 2023-01-26T12:12:42Z | |
| dc.date.available | 2023-01-26T12:12:42Z | |
| dc.date.issued | 2021-04 | |
| dc.date.updated | 2022-09-21T16:56:02Z | |
| dc.description.abstract | Hyaluronic acid (HA) is a high value glycosaminoglycan mostly used in health and cosmetic applications. Commercial HA is produced from animal tissues or in toxigenic bacteria of the genus Streptococcus grown in complex media, which are expensive and raise environmental concerns due to the disposal of large amounts of broth with high organic loads. Other microorganisms were proposed as hosts for the heterologous production of HA, but the methods are still costly. The extraordinary capacity of this biopolymer to bind and retain water attracts interest for large-scale applications where biodegradable materials are needed, but its high cost and safety concerns are barriers for its adoption. Bacillus subtilis 3NA strain is prototrophic, amenable for genetic manipulation, GRAS, and can rapidly reach high cell densities in salt-based media. These phenotypic traits were exploited to create a platform for biomolecule production using HA as a proof of concept. First, the 3NA strain was engineered to produce HA; second, a chemically defined medium was formulated using commodity-priced inorganic salts combined at the stoichiometric ratios needed to build the necessary quantities of biomass and HA; and third, a scalable fermentation process, where HA can be produced at the maximum volumetric productivity (VP), was designed. A comparative economic analysis against other methods indicates that the new process may increase the operating profit of a manufacturing plant by more than 100%. The host, the culture medium, and the rationale employed to develop the fermentation process described here, introduce an IP-free platform that could be adaptable for production of other biomolecules. Key points: • A biomolecule production platform based on B. subtilis 3NA strain and a synthetic medium was tested for hyaluronic acid biosynthesis • A fermentation process with the maximum volumetric productivity was designed • A techno-economic analysis forecasts a significant reduction in the manufacturing cost compared to the current methods | es |
| dc.description.fil | Fil: Cerminati, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Leroux, Melanie. Universite Grenoble Alpes.; Francia | |
| dc.description.fil | Fil: Anselmi, Pablo Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Peirú, Salvador. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Alonso, Juan Carlos. Universidad Autónoma de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro Nacional de Biotecnología; España | |
| dc.description.fil | Fil: Priem, Bernard. Universite Grenoble Alpes.; Francia | |
| dc.description.fil | Fil: Menzella, Hugo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Procesos Biotecnológicos y Químicos Rosario; Argentina | |
| dc.format | application/pdf | es |
| dc.identifier.citation | Cerminati, Sebastián; Leroux, Melanie; Anselmi, Pablo Ariel; Peirú, Salvador; Alonso, Juan Carlos; et al.; Low cost and sustainable hyaluronic acid production in a manufacturing platform based on Bacillus subtilis 3NA strain; Springer; Applied Microbiology and Biotechnology; 105; 8; 4-2021; 3075-3086 | es |
| dc.identifier.eissn | 1432-0614 | es |
| dc.identifier.institucional | CONICET | |
| dc.identifier.issn | 0175-7598 | es |
| dc.identifier.repo | CONICET Digital | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11336/185682 | |
| dc.journal.ciudad | Berlin | es |
| dc.journal.number | 8 | es |
| dc.journal.pagination | 3075-3086 | es |
| dc.journal.pais | Alemania | es |
| dc.journal.title | Applied Microbiology and Biotechnology | es |
| dc.journal.volume | 105 | es |
| dc.language.iso | eng | es |
| dc.publisher | Springer | es |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-021-11246-6 | |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1007/s00253-021-11246-6 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | * |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | BACILLUS SUBTILIS | es |
| dc.subject | FERMENTATION | es |
| dc.subject | GREEN CHEMISTRY | es |
| dc.subject | HYALURONIC ACID | es |
| dc.subject.classification | Bioproductos, Biomateriales, Bioplásticos, Biocombustibles, Bioderivados, etc. | es |
| dc.subject.classification | Biotecnología Industrial | es |
| dc.subject.classification | INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS | es |
| dc.title | Low cost and sustainable hyaluronic acid production in a manufacturing platform based on Bacillus subtilis 3NA strain | es |
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| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
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