La producción de polihidroxialcanoatos utilizando cultivos sumergidos de DSM 428 fue evaluada utilizando sustratos de bajo costo de la agroindustria: (i) dextrosa de almidón de yuca y (ii) una mezcla de vinaza de caña de azúcar de la industria del bioetanol y dextrosa de almidón de yuca. Se evaluaron los efectos de la composición de la vinaza (2.5, 5.0, 7.5, 25, 50 y 75%) y el uso de vinaza cruda y vinaza tratada con carbón activado. Los resultados indican que los cultivos que utilizaron solo dextrosa de almidón de yuca alcanzaron 4.33 g/L de biomasa como peso seco celular y una producción de polihidroxibutirato (PHB) del 47.1%. Las proporciones de vinaza cruda del 25, 50 y 75% en el medio de cultivo resultaron en una inhibición total. Las vinazas tratadas en las mismas proporciones llevaron a una producción de biomasa en el rango de 1.7-4.44 g/L. El escenario de mayor producción de PHB se obtuvo en un medio que contenía dextrosa y vinaza tratada (7.5%), produciendo 5.9 g/L de biomasa y un 51% de acumulación de PHB. El PHB producido fue caracterizado por XRD y FTIR para un análisis de la estructura cristalina y grupos funcionales químicos, respectivamente. Se empleó EDS para un análisis semicuantitativo de la composición química, y se utilizó SEM para analizar la morfología de los microgránulos. Los resultados de los análisis de DSC y TGA demostraron la estabilidad térmica del PHB obtenido.