Evaluación del potencial celulolítico y xilanolítico de geobacillus sp. Nativos empleando residuos lignocelulósicos

Abstract

La bioconversión de los residuos lignocelulósicos en productos químicos y biocombustibles es una alternativa que promueve el desarrollo de un ambiente sostenible. Las enzimas celulolíticas y xilanolíticas, producidas por microorganismos termófilos, resultan de interés para la degradación inicial de la lignocelulosa a sus azúcares constituyentes. En este contexto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la actividad enzimática celulolítica y xilanolítica de Geobacillus sp. empleando residuos de la agricultura. Inicialmente, se evaluó el efecto del tipo de fuente carbonada, el tamaño de inóculo, la cantidad y tamaño de partícula del residuo lignocelulósico (bagazo de caña de azúcar y coronta de maíz) y el tiempo de incubación sobre la actividad enzimática. Posteriormente, se evaluaron la temperatura y pH apropiados y el efecto de sustancias químicas sobre la actividad enzimática. Las condiciones de cultivo que permitieron obtener extractos enzimáticos crudos con la mayor actividad enzimática fueron: caldo Luria peptonado al 1 %, pH 6, 55 ºC, 180 rpm, tamaño de inóculo del 5% v/v, tamaño de partícula de 425-600 µm (para coronta) y 75-150 µm (para bagazo), concentración del 2.5% p/v y un tiempo de incubación de 32 horas. La coronta fue el sustrato que promovió la mayor actividad xilanasa comparada con el bagazo. Las condiciones adecuadas para la hidrólisis enzimática fueron pH 6 y 65 ºC. La presencia de iones metálicos (Ca2+, Mg2+ ) y Tritón l00X inhibió fuertemente la actividad xilanasa. Si bien la actividad endoglucanasa fue mínima en casi todos los ensayos, esta mejoró considerablemente (hasta 4. 7 y 7 .5 veces) cuando se adicionó Mn2+ (10 mM) a los extractos enzimáticos crudos de bagazo y coronta, respectivamente. Finalmente, se evidencia que el bagazo y la coronta son residuos agrícolas de interés para la producción de xilanasas de Geobacillus sp. 1 0AC y pueden ser empleados en la bioconversión de la lignocelulosa