Potencial de la levadura oleaginosa Clavispora lusitaniae Hi2 en la conversión de residuos agroindustriales a lípidos / Capacity of the oleaginous yeast Clavispora lusitaniae Hi2 to transform agroindustrial residues into lipids

AntecedentesLos lípidos obtenidos de microorganismos oleaginosos a partir de hidrolizados de residuos lignocelulósicos son una alternativa para la fabricación de biodiesel.ObjetivosAislar una levadura oleaginosa capaz de producir lípidos a partir de nejayote centrifugado (NC), hidrolizado de sólidos de nejayote (HSN) e hidrolizado de bagazo de caña de azúcar (HBC).MétodosPara identificar los aislamientos recuperados se secuenció el ADN ribosómico 26S. La capacidad metabólica se evaluó mediante tiras API20C AUX. La caracterización nutricional del NC, HSN y HBC se realizó cuantificando azúcares reductores, carbohidratos totales, almidón, proteína y nitrógeno total. La capacidad de producción de biomasa y lípidos de la cepa Clavispora lusitaniae Hi2 se evaluó mediante cinéticas de crecimiento en medios de cultivo formulados a partir de NC, HSN y HBC.ResultadosSe aislaron e identificaron seis cepas de levaduras oleaginosas, siendo C. lusitaniae Hi2 seleccionada para producir lípidos mediante el uso de nejayote. Dicha cepa puede utilizar glucosa, xilosa, arabinosa, galactosa y celobiosa como fuentes de carbono. Los cultivos de C. lusitaniae Hi2 en medio con NC y HSN (en relación 25:75) presentaron la mayor producción de biomasa, 5,6 ± 0,28 g/L; la mayor producción de lípidos, 0,99±0,09 g/L, se obtuvo con una relación 50:50 de estos residuos a las 20 h de incubación.ConclusionesLa utilización de NC, HSN y HBC para el crecimiento de C. lusitaniae Hi2 es una opción para el aprovechamiento de estos residuos y la generación de compuestos de interés biotecnológico. (AU)

BackgroundSingle-cell oils obtained from oleaginous microorganisms by using lignocellulosic waste hydrolysates are an alternative for producing biodiesel.AimsTo isolate a yeast strain able to produce lipids from centrifuged nejayote (CN), hydrolyzed nejayote solids (HNS) and hydrolyzed sugarcane bagasse (HSB).MethodsIn order to identify the yeasts recovered, 26S ribosomal DNA was sequenced. The metabolic profile was assessed by using API20C AUX strips. The nutritional characterization of CN, HNS and HSB was performed by quantifying reducing sugars, total carbohydrates, starch, protein and total nitrogen. The biomass and lipid production ability were evaluated by performing growth kinetics of Clavispora lusitaniae Hi2 in combined culture media.ResultsSix oleaginous yeast strains were isolated and identified, selecting C. lusitaniae Hi2 to study its lipids production by using nejayote. The C. lusitaniae Hi2 strain can use glucose, xylose, arabinose, galactose and cellobiose as carbon sources. Cultures of C. lusitaniae Hi2 presented the best biomass (5.6±0.28 g/L) and lipid production (0.99±0.09 g/L) at 20 h of incubation with the CN:HNS media in the 25:75 and 50:50 ratios, respectively.ConclusionsThe use of CN, HNS and HSB for the growth of C. lusitaniae Hi2 is an option to take advantage of these agro-industrial residues and generate compounds of biotechnological interest. (AU)

[Capacity of the oleaginous yeast Clavispora lusitaniae Hi2 to transform agroindustrial residues into lipids]. / Potencial de la levadura oleaginosa Clavispora lusitaniae Hi2 en la conversión de residuos agroindustriales a lípidos.

BACKGROUND: Single-cell oils obtained from oleaginous microorganisms by using lignocellulosic waste hydrolysates are an alternative for producing biodiesel. AIMS: To isolate a yeast strain able to produce lipids from centrifuged nejayote (CN), hydrolyzed nejayote solids (HNS) and hydrolyzed sugarcane bagasse (HSB). METHODS: In order to identify the yeasts recovered, 26S ribosomal DNA was sequenced. The metabolic profile was assessed by using API20C AUX strips. The nutritional characterization of CN, HNS and HSB was performed by quantifying reducing sugars, total carbohydrates, starch, protein and total nitrogen. The biomass and lipid production ability were evaluated by performing growth kinetics of Clavispora lusitaniae Hi2 in combined culture media. RESULTS: Six oleaginous yeast strains were isolated and identified, selecting C. lusitaniae Hi2 to study its lipids production by using nejayote. The C. lusitaniae Hi2 strain can use glucose, xylose, arabinose, galactose and cellobiose as carbon sources. Cultures of C. lusitaniae Hi2 presented the best biomass (5.6±0.28 g/L) and lipid production (0.99±0.09 g/L) at 20 h of incubation with the CN:HNS media in the 25:75 and 50:50 ratios, respectively. CONCLUSIONS: The use of CN, HNS and HSB for the growth of C. lusitaniae Hi2 is an option to take advantage of these agro-industrial residues and generate compounds of biotechnological interest.

Evaluación de levaduras nativas productoras de etanol presentes en el bagazo de caña de azúcar / Evaluation of producing ethanol native yeasts present in sugar cane bagasse

RESUMEN La hidrólisis química o enzimática del bagazo de caña de azúcar permite la obtención de azúcares fermentables, utilizados en la producción biotecnológica de etanol, mediante el empleo de levaduras comerciales o autóctonas obtenidas de diferentes materiales lignocelulósicos. El objetivo de este trabajo fue valorar la capacidad de producción de e tanol de cepas de levaduras nativas, aisladas en medio YPD e hidrolizado de bagazo de caña de azúcar, concentrado hasta un 75 %. Utilizando como variables de estudio el tipo de cepa y el tiempo de proceso, se realizó un análisis multifactorial (ANOVA) para su evaluación. Los resultados obtenidos con la cepa seleccionada UAT-3, fueron para Yp/s de 0.441 7 g/g y QP de 0.076 7 g/L-h a las 120 h. Las condiciones de proceso utilizadas en el presente estudio permitieron aislar y seleccionar cepas nativas de Sacharomyces cereviseae, con características adecuadas para ser utilizadas en procesos biotecnológicos industriales de producción de etanol, utilizando como sustrato residuos o subproductos derivados de la in dustria azucarera como el bagazo de caña de azúcar.

ABSTRACT The chemical or enzymatic hydrolysis of sugar cane bagasse, allows the obtaining of fermentable sugars used in the biotechnological production of ethanol by using commercial or native yeasts obtained from different lignocellulosic materials. The purpose of this study was to assess the production capacity of ethanol from a native yeast strain isolated in YPD and hydrolyzed sugar cane bagasse concentrated up to 75 %. Using as study variables the type of strain and processing time, a multivariate analysis (ANOVA) was performed for its evaluation. The results achieved with the selected strain UAT-3, were 0.441 7 g/g for Yp/s and 0.076 7 g/L-h to 120 h for QP. The process conditions used in the present study allowed to isolate and select native strains of Sacharomyces cereviseae, with characteristics suitable to be used in industrial biotechnological proceses of ethanol production, using as substrate residues or by-products derived from the sugar industry such as bagasse of sugar.

Fribrinolytic activity and gas production by Pleurotus ostreatus-IE8 and Fomes fomentarius - EUM1 in bagasse cane / Actividad fibrolítica y producción de gas por Pleurotus ostreatus-IE8 y Fomes fomentarius-EUM1 en bagazo de caña

Objective. To characterize the fibrolytic enzymatic activity of Pleurotus ostreatus-IE8 and Fomes fomentarius-EUM1 in sugarcane bagasse (BCA); to evaluation of the kinetics of in vitro production of BCA treated by solid fermentation (FS), crude enzyme extract (ECE) of P. ostreatus-IE8 and Fibrozyme®. Materials and methods. In fungi measured radial growth rate ( Vcr ) and biomass production in two culture media (with or without nitrogen source); activity of xylanases, cellulases and FS on BCA at 0, 7 and 15 d. The chemical analysis and kinetic analysis of in vitro gas production in 4 treatments (ECE adding enzymes obtained from the direct addition FS or FS ), witness (Fibrozyme®) and a control without addition and analyzed by a was completely randomized design. Results. Xylanases (7 d ) showed 6.32 and 5.50 UI g-1 initial substrate dry weight (SSi) for fungi P. ostreatus-IE8 and F. fomentarius-EUM1 , respectively ; P. ostreatus-IE8 scored higher activity of laccases (10.65 g-1 UI SSi) and F. fomentarius-EUM1 (1.90 UI g-1 SSi) cellulases. The ECE of P. ostreatus-IE8 and commercial enzyme did not differences (p>0.05). In the chemical composition or the gas production kinetics. The 4 treatments evaluated decreased values of the variables measured in the kinetics of gas production compared to the control (p≤0.05). Conclusions. The ECE of P. ostreatus-IE8 was similar to commercial enzyme degradation in vitro, so it is feasible to use pre-digest high fiber products.

Objetivos. Caracterizar la actividad enzimática fibrolítica de Pleurotus ostreatus-IE8 y Fomes fomentarius-EUM1 en bagazo de caña de azúcar (BCA) y evaluar la cinética de producción de gas in vitro del BCA por fermentación sólida (FS) o con extractos crudos enzimáticos (ECE) de P. ostreatus-IE8 o Fibrozyme®. Materiales y métodos. En los hongos de estudio se evaluó la velocidad de crecimiento radial (Vcr) y producción de biomasa en dos medios de cultivo (con o sin fuente de nitrógeno); actividad de xilanasas, celulasas y lacasas de la FS sobre BCA a 0, 7 y 15 d. El análisis químico y cinética de producción de gas in vitro en 4 tratamientos (proceso de FS o adición de enzimas obtenidas de ECE de la FS), un testigo (Fibrozyme®) y un control sin adición de enzimas, todo ello se analizó en un diseño completamente al azar. Resultados. Las xilanasas (7 d) mostraron 6.32 y 5.50 UI g-1 sustrato seco inicial (SSi) en P. ostreatus-IE8 y F. fomentarius-EUM1, respectivamente. P. ostreatus-IE8 mostró mayor actividad lacasa (10.65 UI g-1 SSi) y F. fomentarius-EUM1 (1.90 UI g-1 SSi) de celulasas. El ECE de P. ostreatus-IE8 y Fibrozyme® no presentaron diferencias (p>0.05) en la composición química ni en la cinética de producción de gas. Los 4 tratamientos evaluados disminuyeron los valores de las variables medidas en la cinética de producción de gas in vitro respecto al testigo (p≤0.05). Conclusiones. El ECE de P. ostreatus-IE8 fue similar a Fibrozyme® en la degradación in vitro, indicando su viabilidad y uso para pre-digerir subproductos altos en fibra.