Producción de etanol de segunda generación a partir de paja de trigo: hongos, enzimas fúngicas y aplicaciones

La paja de trigo es una materia prima barata que no compite con los recursos alimentarios y una alternativa para producir combustibles de segunda generación (2G) como el bioetanol. Para el aprovechamiento de los azúcares de este residuo son imprescindibles tres etapas: pretratamiento, hidrólisis enz...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Salvachúa Rodríguez, Davinia
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2013
País:España
Institución:Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Repositorio:Docta Complutense
Idioma:español
OAI Identifier:oai:docta.ucm.es:20.500.14352/37759
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.14352/37759
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:661.72(043.2)
Lignocelulosa
bioetanol
pretratamiento biológico
Irpex lacteus
secretoma
peroxidasa decoloradora de tintes (DyP)
polimerización enzimática. Lignocellulose
bioethanol
biological pretreatment
secretome
dye-decolorizing peroxidase (DyP)
enzyme cross-linking.
Biotecnología
3399 Otras Especialidades Tecnológicas
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description La paja de trigo es una materia prima barata que no compite con los recursos alimentarios y una alternativa para producir combustibles de segunda generación (2G) como el bioetanol. Para el aprovechamiento de los azúcares de este residuo son imprescindibles tres etapas: pretratamiento, hidrólisis enzimática y fermentación de los azucares a etanol. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue buscar alternativas para mejorar diferentes etapas del proceso de producción de etanol 2G a partir de paja de trigo. En primer lugar se muestrearon 21 hongos basidiomicetos en condiciones de fermentación en estado sólido (SSF), durante 3 semanas de incubación, para evaluar si el biopretratamiento puede ser una alternativa a los tratamientos físico-químicos. Sólo 6 hongos mejoraron la recuperación de azúcares fermentables respecto de la paja no biopretratada. La especie más eficiente fue Irpex lacteus, que rindió valores de recuperación de xilosa del 62% y de glucosa del 66% con una conversión a etanol del 90%. Para optimizar estos rendimientos, I. lacteus se sometió a diferentes condiciones de SSF. Sólo la adición de sales de Mn2+ mejoró la recuperación de glucosa (un 6%). Los estudios de secretómica revelaron por qué I. lacteus es tan eficiente durante el biopretratamiento, permitieron describir las enzimas implicadas en el proceso y identificar una nueva peroxidasa decoloradora de tintes (DyP). La enzima pura fue muy estable a pH ácido, altas temperaturas y elevadas concentraciones de H2O2, y además mejoró significativamente la digestibilidad de la celulosa de paja de trigo al suplementarla al cóctel de hidrólisis enzimática. Con otro fin biotecnológico, las enzimas del crudo de I. lacteus y la peroxidasa versátil de Pleurotus eryngii también fueron capaces de polimerizar moléculas como lignanos, péptidos, proteínas y arabinoxilanos feruloilados, generando productos con propiedades nuevas o diferentes.
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