Aislamiento de cepas anaerobias termófilas productoras de celulasas y hemicelulasas, provenientes de la región altiplánica de Bolivia, implicadas en la producción de etanol mediante técnicas de cultivo y aislamiento tradicionales y no tradicionales.

Abstract

La problemática de los combustibles, su agotamiento y alto costo han incentivado a indagar sobre la obtención de energías alternativas como el biogás, biodiesel y bioetanol, a partir de la hidrólisis de residuos agroindustriales, contribuyendo de esta manera a la biorremediación. Siendo el principal objetivo del presente trabajo estandarizar una técnica óptima que nos permita el cultivo y aislamiento de bacterias anaerobias termófilas, con capacidad de producir enzimas involucradas en la producción de bioetanol usando como fuente de carbono residuos agroindustriales.

En el presente estudio se cultivaron bacterias anaeróbicas termófilas aisladas de aguas termales de la región altiplánica de Bolivia, mediante la técnica de Roll-tubes basada en la técnica Hungate modificada, cultivo bifásico ambos considerados métodos tradicionales (Escalante, 2004; Thayaananthan, 2005) y encapsulación en alginato de calcio un método no tradicional (Hansson y Adlercreutz,2001). Dos consorcios bacterianos (2B y FT3) cultivados en medios con glucosa (2B) y xilosa (FT3) como fuente de carbono, fueron seleccionados. Las actividades CMCasa (1 UI/mL) y endoxilanasa (0.9 UI/mL), y la producción de etanol de 0.25 y 0.1 g/L fueron determinadas para las cepas 2B y FT3, respectivamente. Estas actividades son comparables con las determinadas en Clostridium butyricum con una actividad endocelulolítica de 0.99 UI/mL y endoxilanolítica de 1.5 UI/mL.

La inmovilización de las bacterias en perlas de alginato permite el incremento de la biomasa y mayor rendimiento de producción, llegándose a obtener hasta 0,7 g/L de etanol, facilitando el uso directo de las mismas o en la purificación de enzimas de interés industrial. Simultáneamente las actividades exoglucolíticas fueron determinadas en ambos consorcios. La actividad B-xilosidasa fue de 4.1 UI/mL para la cepa 5 proveniente del consorcio FT3, encapsulada en perlas de alginato, la actividad encontrada es comparable con la obtenida por Klyveromices marxinus que muestra una producción de 6.8 UI/mL de B-xilosidasa: La aplicación de estas enzimas puede dirigirse a la reducción de compuestos clorados en al industria del papel, en el procesamiento de alimentos, mejoramiento en la producción del vino, y producción de biocombustibles.