Bioetanol a partir de efluentes: la adaptación previa de levaduras al crecimiento sobre conservantes aumenta los rendimientos

RAUL N. COMELLI; MARÍA T. BENZZO; LISANDRO G. SELUY; AZUL LAZZARONI; MIGUEL A. ISLA

Simposio; 5ISEBE; 2016

Los efluentes provenientes de la industria de bebidas analcohólicas contienen una elevada concentración de azúcares simples (100-120 g/L) representando un sustrato novedoso para la producción de bioetanol. Estudios previos realizados por el grupo de trabajo demostraron que la presencia de los conservantes benzoato de sodio (BzNa) y sorbato de potasio (SK) en estos efluentes inhibe la fermentación alcohólica mediada por levaduras. El objetivo del presente trabajo fue evaluar estrategias para superar el efecto inhibitorio para optimizar la producción de bioetanol a partir de los efluentes seleccionados. La adaptación previa de levaduras a BzNa, SK y su combinación (Bz-S) resultó ser la mejor alternativa.La adaptación previa de las levaduras se realizó con 200 y 400 ppm de SK y BzNa, respectivamente, y su combinación, en condiciones de aerobiosis y agitación durante 12 horas a 30 ± 2 ºC. Los ensayos de fermentación se realizaron por duplicado en reactores de 100 mL (volumen final efectivo 60 mL), en medio sintético a pH 3,5 (valor aproximado de las bebidas estudiadas), adicionados de 300 ppm de SK, 500 ppm de BzNa y del MIX. El tiempo de corrida fue de 12 horas a 30 ± 2 ºC con inóculo inicial de 2 g/L de biomasa de células adaptadas. La adaptación previa al SK aumentó la producción de bioetanol a pH 3,5: 24 g/L frente a 15 g/L del Control (sin adaptación previa), con mayor consumo de los azúcares presentes (84 g/L frente a 20 g/L) a concentraciones similares de biomasa. Por el contrario, la adaptación previa de las levaduras a BzNa y Bz-S no evidenció ningún efecto positivo durante los ensayos de fermentación (12 horas), obteniéndose valores similares de alcohol (1g/L), consumo de azúcares (5-10 g/L) y biomasa (1-1,5 g/L) para ambas condiciones. Los mecanismos de inhibición de estos conservantes son claramente diferentes. Debido a su menor pKa, el ácido benzoico libera mayor cantidad de H+ al medio intracelular (tres a cuatro veces más que el ácido sórbico) sugiriendo una acción híbrida de inhibición2. El proceso propuesto de adaptación evolutiva de las levaduras mejora el desempeño de las mismas como productoras de bioetanol a partir de efluentes de la industria de bebidas azucaradas.