Posible uso de levaduras autóctonas para producir bioetanol y otros subproductos de la caña de azúcar negra, una alternativa para incrementar la agricultura de subsistencia en el norte de Ecuador

Abstract

El alto consumo de energía, principalmente en el sector automovilístico, se suministra a través de combustibles fósiles que, al ser incendiados, generan gases contaminantes que conducen al gran problema del cambio climático. Esto ha llevado a la sociedad a buscar alternativas. El bioetanol es un biocombustible que puede obtenerse mediante la fermentación de diferentes materias primas ricas en sacarosa, como la caña de azúcar, que puede mezclarse con gasolina y utilizarse para reducir las emisiones contaminantes. La siguiente investigación se centró en estudiar la eficiencia de tres levaduras nativas seleccionadas en la fermentación del zumo de la variedad POJ 27-14 de caña de azúcar negra para producir bioetanol y otros subproductos de interés biotecnológico. Se realizó una comparación entre el tamaño del inóculo de tres levaduras nativas seleccionadas (Lev6, Lev9 y Lev30) y dos controles comerciales de referencia en el proceso de fermentación. La clasificación filogenética se realizó basándose en el análisis de la secuencia interna transcrita del espaciador 1, el ARN ribosómico 5.8S y el espaciador interno transcrito 2. Lev6 y Lev30 se clasificaron como Saccharomyces cerevisiae, mientras que Lev9 fue Candida intermedia, con un 99% de identidad de secuencia nucleótidica. Los resultados mostraron que la temperatura óptima de crecimiento era de 30 °C con agitación constante (200 rpm) para la producción de biomasa. La cepa Lev30 presentó el mayor rendimiento en la producción de biomasa a partir de la fermentación de jugo de caña de azúcar, mientras que la cepa Lev6 presentó el mayor rendimiento en la producción de etanol. Además, entre las levaduras nativas, Lev6 registró la concentración de etanol (Q) y los valores más altos de productividad volumétrica (Qp) de 0,61 (g/L/h) y 43,92 g/L, respectivamente, que fueron comparables con las levaduras control. La cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) indicó la presencia de etanol en todas las muestras (del 98% al 99% de porcentajes relativos) junto con algunas sustancias terapéuticas como la (2-aziridiniletil) amina y el nitrilo tetraacetil-d-xilónico, con mayor eficiencia que los controles comerciales derivados de la fermentación alcohólica del zumo de caña de azúcar negra.