Optimización de la producción y caracterización de nanocelulosa bacterial obtenida a partir de residuos agroindustriales

PAMELA ROLDÁN, PATRICIA CERRUTTI, MARÍA LAURA FORESTI, ANALÍA VÁZQUEZ, MIGUEL ANGEL GALVAGNO

Simposio; 13º Congreso Internacional en Ciencia y Tecnología de Metalurgia y Materiales 2013- Simposio Internacional sobre materiales lignocelulósicos; 2013

Artículo completo publicado en actas del Congreso   En la última década, la celulosa ha recibido un renovado interés basado en el conocimiento de que las macrofibras de celulosa están constituidas por partículas nanométricas con elevadas propiedades mecánicas, que pueden ser extraídas bajo condiciones apropiadas. Una metodología verde de obtención de nanocelulosa es la ruta bacteriana, en la que ciertas bacterias son capaces de secretar microfibrillas de celulosa como metabolito primario extracelular. Tradicionalmente, la fuente de carbono más utilizada en la obtención de nanocelulosa bacteriana (BNC) ha sido la D-glucosa. Sin embargo, debido a los altos costos de producción a gran escala en base a este sustrato, en los últimos años ha crecido el interés por encontrar fuentes de carbono alternativas, principalmente residuos industriales y agroforestales. En el presente trabajo, se obtuvieron películas de BNC utilizando bacterias de Gluconacetobacter xylinus y usando como fuente de carbono hollejo de uva, un residuo de la producción de vino de  nuestro país. La producción de BNC se optimizó en base a un diseño de experimentos de tipo factorial de 5 factores y 3 niveles. Los factores ensayados (concentración de hollejo de uva, concentración de macerado de maíz -fuente de nitrógeno-, tamaño del inóculo, temperatura y tiempo de fermentación) revelaron a las concentraciones de hollejo de uva, macerado de maíz e inóculo como los parámetros estadísticamente más significativos (p<0.05), todos ellos con un efecto positivo sobre la producción de BNC. La película de BNC obtenida en cultivo aeróbico estático bajo las condiciones óptimas fue caracterizada mediante microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja, difracción de rayos X y termogravimetría. El estudio realizado permitió maximizar la producción de BNC a partir de una fuente de carbono nacional de bajo costo, obteniéndose microfibrillas de nanocelulosa con características similares a las obtenidas a partir de fuentes de carbono de mayor costo como la D-glucosa.