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Evaluación de la relación etanol/sustrato para dos cepas aisladas del ambiente agrícola colombiano en un medio a base de xilosa con prueba de oxido-fermentación positiva

Resumen

La xilosa es el azúcar más abundante en la biosfera después de la glucosa. Junto con la glucosa son los azúcares principales en los residuos de lignocelulosa. Lo que convierte a estos residuos en una importante materia prima para la producción de biocombustibles de segunda generación. No obstante, se requiere encontrar microorganismos capaces de metabolizar estos residuos y producir derivados que sean útiles como combustibles. En este orden de ideas el trópico tiene una alta diversidad de vida microbiana, pero, es el recurso natural menos conocido de la megadiversidad colombiana. Estimaciones pronostican que pueden llegar a existir entre 1 y 10 millones de especies de bacterias (IIRBAV, 2001). Algunas, como Zymomonas mobilis (Matiz et al. 2002), albergan una importante maquinaria fermentativa productora de etanol que en comparación a las levaduras pueden generar teóricamente más rendimiento (Najafpour et al. 2002). El presente trabajo se enfocó en obtener bacterias que produzcan etanol a partir de xilosa, que, en principio, pudiesen ser útiles para fermentar hidrolizados de caña de azúcar. Se realizaron aislamientos en medio selectivos con xilosa como fuente de carbono, a partir de muestras de material vegetal con evidencia de degradación. Se aislaron 31 cepas bacterianas que además crecieron en medios de cultivo con glucosa y arabinosa a las que se les realizó pruebas en medio Hugh & Leifson para determinar el uso oxidativo/fermentativo de la xilosa, seleccionándose 11 cepas que resultaron positivas que además producen gas. Con aquellas tamizadas se realizaron fermentaciones para evaluar su capacidad productora de etanol obteniendo un rendimiento máximo Y (p/s) de 0.15 en una bacteria Gram negativa, mostrando el 32.2% del valor teórico. Mediante el análisis de las secuencias de la región de ADN ribosomal 16S se encontró que las cepas AM3 y AM58, seleccionadas como promisoras en la producción etanol sin evidencia de consumo, pertenecen al phylum proteobacteria y la clase gammaproteobaceria.