Expresión de enzimas recombinantes en levaduras para la degradación de residuos de crisantemo

Abstract

El principal impedimento tecnológico para aumentar el uso de biomasa lignocelulósica en la producción de combustibles y químicos, es la falta de tecnologías de bajo costo y ambientalmente amigables que permitan superar las cualidades recalcitrantes de este material. Por esta razón, en este trabajo se evaluó la degradación de residuos de crisantemo empleando los extractos enzimáticos obtenidos a partir de microorganismos expresando las enzimas lacasa (Lac), endoglucanasa (EG), celobiohidrolasa (CBH) y p-glucosidasa (BG). Se construyeron vectores de expresión que contenían individualmente los genes BG de Pleurotus ostreatus y para las enzimas EG y CBH de Trichoderma reesei. Se obtuvieron clones de Saccharomyces cerevisiae CMDM-PUJ y Wickerhamomyces anomalus 54A, los cuales se evaluaron a escala de 55 ml_ y posteriormente a escala de bioreactor. Con estos extractos se realizó la degradación de residuos de crisantemo, empleando los resultados de peso seco y concentración de azucares reductores como variables respuesta. La glucosa obtenida a partir de estos ensayos se utilizó para la producción de etanol. Se lograron expresar las enzimas CBH y BG en W. anomalus y S. cerevisiae, respectivamente. Los extractos enzimáticos obtenidos a partir de estos clones se utilizaron para enriquecer el extracto enzimàtico de Penicillium sp. El uso del extracto enzimàtico enriquecido en combinación con el extracto de Lac recombinante permitió la degradación parcial del residuo de crisantemo, logrando una reducción de peso seco cercana al 10% y una concentración de azucares reductores de hasta 2 g/L. Sin embargo, la concentración de glucosa generada tras el proceso de degradación no fue la suficiente como para generar una cantidad importante de etanol en la fermentación utilizando las cepas nativas y recombinante de S. cerevisiae y W. anomalus.