Zymomonas mobilis es una bacteria Gram-negativa, anaerobia facultativa que lleva a cabo el metabolismo de la glucosa mediante la ruta de Entner-Doudoroff. Su metabolismo es muy especializado y aporta la ventaja de que el 98% de la glucosa metabolizada se convierte en etanol y CO2 equimolarmente y sólo el 2% de la glucosa se va a biomasa, de ahí que se obtenga 1 mol de ATP por mol de glucosa fermentada. La desventaja más importante de Zymomonas mobilis es la limitada variedad de fuentes de carbono que puede metabolizar (glucosa, fructosa y sacarosa). En la literatura existen reportes de que Zymomonas mobilis puede soportar altas concentraciones de glucosa (300 g/L), convirtiéndola rápida y eficientemente en etanol, además de poseer una alta velocidad de consumo de glucosa (4.0 g/Lh obtenida durante la fermentación en medio sólido (FMS) y en fermentación en medio líquido (FML) de 200 g/L de glucosa en este estudio) en comparación con la levadura Saccharomyces cerevisiae (microorganismo que desde la antigüedad se ha utilizado para la producción de etanol en medio líquido). En este trabajo se estudió la velocidad de consumo, conversión de glucosa y producción de etanol por Zymomonas mobilis en FMS sobre agrolita como soporte inerte a las concentraciones de 50, 100, 150 y 200 g/L de glucosa, logrando establecer las condiciones, técnicas y procedimientos para llevar a cabo las fermentaciones. En las FML de las concentraciones de glucosa antes mencionadas Zymomonas mobilis consumió en 24 horas el 98% para las concentraciones de 50 y 100 g/L con una velocidad de consumo de 2.0 y 4.1 g/Lh, mientras que para 150 y 200 g/L el consumo fue del 98 y 93% de la fuente de carbono a las 48 horas de fermentación a una velocidad de consumo de 3.1 y 3.9 g/Lh. El pH final fue de 5.17, 5.10, 4.80 y 4.20. En FMS Zymomonas mobilis tuvo un consumo del 95, 96, 96 y 97% de glucosa con una velocidad de consumo de 2.0, 4.0, 3.0 y 4.0 g/Lh. Obteniendo un pH final en las fermentaciones de 5.15, 4.70, 4.60 y 4.10. El etanol producido para las concentraciones fermentadas en FML fue de 21, 44, 75 y 88 g/L, lo que corresponde a un 85, 89, 100 y 88% respecto al valor teórico con un rendimiento (YEtOH/Glucosa) de 0.42, 0.44, 0.50 y 0.44 gEtOH/gGlucosa (desviación estándar (δ)=1.7, 2.1, 3.3 y 10.7). Mientras que en las FMS se obtuvieron 19, 43, 66 y 105 g/L de etanol, lo que corresponde al 76, 85, 88 y 105% del valor teórico, con un rendimiento (YEtOH/Glucosa) del 0.38, 0.43, 0.44 y 0.52 gEtOH/gGlucosa (δ=1.9, 3.8, 1.2 y 1.4). De acuerdo a los resultados obtenidos durante el presente trabajo se puede concluir que la FMS de 200 g/L de glucosa por Zymomonas mobilis utilizando agrolita como soporte inerte, tuvo un rendimiento de etanol de 0.46 y en FML de 0.47, lo que indica que ambos procesos son similares. Zymomonas mobilis consume rápida y eficientemente hasta 200 g/L de glucosa en FMS por lo que se sugiere como perspectivas para próximas investigaciones analizar concentraciones superiores a 200 g/L (250 y 300 g/L) utilizando el sistema de recuperación de etanol.
Relacionamentos
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