Evaluación del potencial de bacterias nativas de Colombia para la transformación de pentosas y hexosas en etanol

El uso de material lignocelulósico residual de diferentes procesos agroindustriales como materia prima para la producción de bioetanol, ha sido una alternativa de energía en el mundo debido a su amplia disponibilidad y bajo costo. Esto ha planteado grandes retos en los procesos de fermentación de hexosas y pentosas (productos disponibles tras la hidrólisis del material lignocelulósico). Actualmente la fermentación de hexosas por levaduras es exitosa para el proceso de producción de biocombustibles. Sin embargo, la fermentación de pentosas (xilosa y la utilización de arabinosa) es todavía un amplio campo de estudio. Las bacterias han estado involucradas en la bioconversión de azúcares C6 y C5 a etanol, y han surgido como microorganismos promisorios para el desarrollo de estos procesos biotecnológicos. En este trabajo se aislaron cincuenta y dos bacterias nativas de Colombia capaces de transformar xilosa y glucosa en etanol. Las cepas seleccionadas se identificaron mediante la amplificación y el análisis del gen 16S rARN, y los resultados mostraron que están relacionados con los miembros de los géneros tales como Airebacillus sp., Bacillus sp., Lysinibacillus sp., Enterococcus sp. y Citrobacter sp.. Las cepas aisladas se caracterizaron para el consumo de xilosa y glucosa, así como la formación de etanol. El rendimiento de etanol medido estuvo en un rango entre 0,006 a 0,174 g de etanol g-1 de azúcar después de 48 h de fermentación en un medio con xilosa (1%) como única fuente de carbono. En una mezcla de glucosa y xilosa (2% y 1% respectivamente) los resultados mostraron rendimientos de etanol en un rango entre 0,004 hasta 0,107 g de etanol g-1 de azúcar y ambos sustratos fueron consumidos. Ácidos orgánicos se obtuvieron como producto de fermentación, característica de las cepas estudiadas. Las condiciones del proceso tales como la concentración de ácido acético, la temperatura y la concentración de sustrato se evaluaron para la cepa más promisoria a través de un diseño experimental factorial. Los resultados muestran que la temperatura y la concentración de azúcares presentan efectos negativos al rendimiento de etanol. La capacidad de estos microorganismos para transformar xilosa representa un gran potencial para fermentar la fracción de hemicelulosa de residuos agroindustriales.

• Autores: García Acero, Ángela María
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/59362
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59362; http://bdigital.unal.edu.co/56808/
• Palabra clave: 51 Matemáticas / Mathematics; 54 Química y ciencias afines / Chemistry; 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology; 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture; 98 Historia general de América del Sur / History of ancient world; of specific continents, countries, localities; of extraterrestrial worlds; Bacterias etanologénicas; Bioetanol; Fermentación de pentosas; Biomasa; Residuos lignocelulósicos; Ethanologenic bacteria; Bioethanol; Pentose fermentation; Biomass; lignocellulosic waste
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