Biorrefinería de la biomasa de la cianobacteria fijadora de nitrógeno Nostoc sp. cepa M2

LEONARDO CURATTI; CAMILA DENISE CORONEL; MARIA EUGENIA SANZ SMACHETTI

Rosario

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología; 2016

Asociación Latinoamericana de Microbiología

Debido a una productividad superior a las plantas, las microalgas y cianobacterias tienen gran potencial como materia prima alternativa para la producción de biocombustibles (biodiesel y bioetanol), alimentos y/o productos de mayor valor agregado. Sin embargo, los costos de producción actuales, incluyendo el cultivo y el procesamiento de la biomasa no han permitido la comercialización de aquellos productos de bajo valor agregado tales como energéticos y/o alimentos.Se espera que la co-obtención de varios productos a partir de la biomasa, incluyendo productos de mayor valor agregado en biorrefinerías de biomasa será fundamental para superar los costos de producción hacia la comercialización más generalizada de productos algales, sobre todo de aquellos de menor valor agregado.Recientemente hemos demostrado el uso de extractos proteicos de la cianobacteria fijadora de nitrógeno Nostoc sp. M2 como fuente de nitrógeno para el cultivo de microalgas hiperacumuladoras de aceites, como posible materia prima alternativa para biodiesel y como fuente de pigmentos proteicos, principalmente ficoeritrina.El objetivo de este trabajo fue avanzar en la optimización para el procesamiento económico de la biomasa de Nostoc sp. M2 para la obtención de co-productos.Se encontraron condiciones para la colecta de la biomasa por sedimentación y filtrado y posterior secado al aire. Asimismo se ajustaron condiciones para la molienda de la biomasa seca en presencia de arena. Por medio de extracción con agua a temperatura ambiente a partir de la harina de Nostoc se pudo separar una fracción soluble conteniendo el 80 % y el 20 % de las proteínas y los hidratos de carbono, respectivamente. La fracción soluble resultó una buena fuente de N como fertilizante tanto de microalgas hiperproductoras de aceite hasta el 40 % (p/p) o hidratos de carbono 60 % (p/p) en las cepas Scenedesmus sp. C1S y Chlorophyta sp. SP2-3, respectivamente. En el último caso, el fertilizante en base a Nostoc mejoró notablemente la productividad algal en condiciones de alta irradiación lumínica.La fracción insoluble de la extracción acuosa fue hidrolizada a 120 C durante 30 min en presencia de H2SO4 al 2 % (v/v) resultando en la solubilización de más del 60 % de los hidratos de carbono de esta fracción. Tras corregir el pH a 6.0, se fermentaron las preparaciones con la levadura Saccharomyces cerevisiae y se obtuvieron rendimientos de bioetanol cercanos al 80 % del valor teórico según el contenido de azúcares.Estos resultados son promisorios y podrían contribuir a una futura materialización del potencial de la biomasa de microalgas y cianobacterias para la producción y comercialización de energéticos, alimentos y otros productos de mayor valor agregado.