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Influencia de Compuestos Inhibitorios en la Producción de Biocombustibles a Partir de Hidrolizados de Hojas de Ruibarbo Ricas en Oxalato Usando la Cepa AK91

Autores: Orlygsson, Johann; Scully, Sean Michael

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Influencia de Compuestos Inhibitorios en la Producción de Biocombustibles a Partir de Hidrolizados de Hojas de Ruibarbo Ricas en Oxalato Usando la Cepa AK91


Categoría

Energía

Subcategoría

Tecnología de combustibles

Palabras clave

Investigación
Bioetanol
Biohidrógeno
Hojas de ruibarbo
Cepa AK91
Fermentación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La presente investigación se centra en la producción de bioetanol y biohidrógeno a partir de hojas de ruibarbo ricas en oxalato, que son un residuo subutilizado de la cultivación de ruibarbo. Las hojas de ruibarbo pueden ser la materia prima para la producción de bioetanol y biohidrógeno utilizando bacterias anaerobias termofílicas. La fermentación de biomasa de segunda generación a biocombustibles ya ha sido reportada, así como sus altos rendimientos de etanol e hidrógeno, aunque la biomasa de ruibarbo no ha sido examinada para este propósito. La cepa AK91 fue caracterizada (óptimos de temperatura y pH, espectro de utilización de sustratos), lo que demuestra que la cepa puede utilizar la mayoría de los carbohidratos presentes en la biomasa lignocelulósica. Además, se investigó la influencia de condiciones específicas de cultivo, a saber, la presión parcial de hidrógeno y la concentración inicial de glucosa, en cultivo por lotes, revelando que la cepa está inhibida. Adicionalmente, se realizaron experimentos por lotes que contenían compuestos inhibitorios comunes, a saber, ácidos carboxílicos y aldehídos, algunos de los cuales están presentes en altas concentraciones en el ruibarbo. La cepa AK91 no se ve afectada por ácidos carboxílicos alquilo hasta al menos 100 mM, aunque la cepa fue inhibida por 40 mM de malato. Curiosamente, la cepa AK91 demostró la capacidad de reducir ácidos carboxílicos alquilo a sus alcoholes primarios; estudios más detallados con propionato como compuesto modelo demostraron que el crecimiento de AK91 no se ve severamente impactado por altas cargas de propionato, aunque los títulos de 1-propanol no superaron los 8.5 mM. Además, se investigó la producción de etanol e hidrógeno a partir de hidrolizados de hierba y hojas de ruibarbo en cultivo por lotes, para lo cual AK91 produjo 7.0 y 6.3 mM g, respectivamente.

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