Digestión anaeróbica de desechos agrícolas por consorcios microbianos para la producción de polihidroxialcanoatos.

Abstract

El presente estudio forma parte del proyecto: "Biodiversidad Microbiana del programa UMSA-SAREC" con cooperación del departamento de Biotecnología de la Universidad de Lund Suecia y forma parte de las líneas de investigación propuestas dentro de este proyecto. La producción de polihidroxialcanoatos (plástico biodegradable) se constituye en un campo de estudio a través del establecimiento de biorreactores bajo distintas condiciones físicas y químicas de cultivo, sustratos y consorcios microbianos. El mismo tiene por objeto la producción de polihidroxialcanoatos mediante un uso apropiado y aprovechable de los desechos agrícolas que se generan en cantidades considerables en distintas zonas geográficas de nuestro país. En el presente trabajo se establecieron cultivos anaeróbicos discontinuos o Batch. El trabajo se realizo en dos etapas: En la primera etapa se evaluó la producción de ácidos grasos volátiles (AGVs) por los consorcios TACANA, ISA y OSCAR a partir de desechos agrícolas: cebada (Hordeum vulgare), quinua (Chenopodium quínoa), soya (Glycine máx), avena (Avena sativa), trigo (Triticum sativum), alfa (Medicago sativa), cascarilla de arroz (Oryza sativa), y basura orgánica vegetal, donde la mayor cantidad de AGVs (6.85 g/L) se obtuvo de la digestión anaeróbica de paja de cebada por el consorcio TACANA. Al optimizar las condiciones de cultivo, la producción de AGVs se incremento en mas de un 50 por ciento (10.62 g/L). El análisis cromatográfico revelo que los principales AGVs producidos en la digestión anaeróbica fueron: el acido acético (0.0722 M) y el butírico (0.0621 M). La actividad enzimática de los cultivos en Batch mostró que la actividad exocelulolitica (1,661 UI/mL) y exoxilanolitica (0.491 UI/mL) fueron mayores con relación a las actividades endocelulolitica (0.517 UI/mL) y endoxilanolitica (0.042 UI/mL). En la segunda etapa los consorcios fueron sometidos a periodos de inanición de 4, 8 y 12 horas, utilizando como fuente de carbono los AGVs producidos en la primera etapa. La tinción con Negro Sudan mostró que el consorcio TACANA presenta una mayor cantidad de microorganismos capaces de acumular PHAs. Finalmente se realizo la extracción de los PHAs con cloroformo y se comparo el espectro de absorción con un estándar comercial.