Evaluación de la capacidad productiva de etanol utilizando levaduras aisladas de agave y taberna

Abstract

En el presente trabajo se evaluó la producción de etanol a nivel laboratorio, utilizando ocho levaduras aisladas de aguamiel de Agave americana L. y de taberna (bebida fermentada autóctona de Chiapas) como microorganismos fermentadores; a partir de la fermentación de un medio de cultivo sintético y uno natural (melaza de caña). Estos microorganismos fueron caracterizados previamente por diferentes pruebas, como crecimiento a elevadas concentraciones de azúcar (osmotolerancia), crecimiento a diferentes concentraciones de etanol y capacidad para degradar distintos carbohidratos. Para la fermentación en medio sintético, se realizaron ensayos por duplicado durante 48h en matraces Erlenmeyer de 1L con 500mL de medio de cultivo y 10%v/v de inóculo. Se determinó el consumo de sustrato inicial y final por medio de la técnica del ácido dinitrofenil sufónico (DNS), el crecimiento celular por cuenta al microscopio y concentración de etanol producido por la técnica de dicromato de potasio. En medio de cultivo natural (melaza de caña) se realizaron ensayos por triplicado durante 48h, utilizando matraces Erlenmeyer de 1L con 500mL de melaza de caña diluida 1:4, suplementada con 1 g/L de NH4SO2, 1 g/L de KH2PO4 y 0.5 g/L de MgSO4. Se determinó la concentración de azúcares fermentables (glucosa, fructosa y sacarosa) presentes por °Brix, haciendo una correlación de azúcares fermentables por medio de HPLC, crecimiento celular por cuenta al microscopio y concentración de etanol por dicromato de potasio. Los resultados obtenidos en las pruebas de caracterización, demostraron que las levaduras aisladas de la taberna presentan una mayor capacidad de crecimiento a elevadas concentraciones de azúcar, destacando la cepa denominada LEV 51. En cuanto a su capacidad de crecimiento en presencia de etanol, destacaron las levaduras aisladas de la taberna, en mayor medida la cepa denominada LEV 64. En relación a la capacidad de degradar azúcares, glucosa, fructosa y sacarosa resultaron ser los azúcares más asimilables por las levaduras. Respecto a la producción de etanol en medio sintético las mayores producciones de etanol se obtuvieron con 48.76±2.13 g/L empleando la cepa LEV 35 (aislada de taberna) y 32.44±1.34 g/L empleando la cepa CAS AaL-04 (aislada de aguamiel), mientras que en medio natural a base de melaza de caña, la mayor producción de etanol se obtuvo empleando la cepa denominada CAS-AaL-04 (aislada de aguamiel) con 58.8±2.01 g/L y 56.8±2.47 g/L empleando la cepa TL-ITTG-06 (aislada de taberna). Los resultados demostraron que la producción de etanol aumentó significativamente en siete de las levaduras estudiadas en el medio de cultivo natural (melaza de caña) con respecto al medio sintético.