Biorrefinería de residuos agroindustriales lignocelulósicos con levaduras adaptadas por ingeniería evolutiva

• Autores: Novelli Poisson, Guido Fernando
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Galvagno, Miguel Ángel
• Materia: SCHEFFERSOMYCES STIPITIS; LEVADURAS NO CONVENCIONALES; BIORREFINERIA; BIOMASA LIGNOCELULOSICA; BIOPRODUCTOS; BIOCOMBUSTIBLES; BIOETANOL; FERMENTACION; RESISTENCIA; ESTRES; AUTOLISIS; SCHEFFERSOMYCES STIPITIS; NON-CONVENTIONAL YEASTS; BIOREFINERY; LIGNOCELLULOSIC BIOMASS; BIOPRODUCTS; BIOFUELS; BIOETHANOL; FERMENTATION; RESISTANCE; STRESS; AUTOLYSIS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La transición hacia fuentes de energía sostenibles ha impulsado el interés por la biomasa lignocelulósica como materia prima prometedora para aplicaciones de biorrefinería. En este trabajo se optimizó la sacarificación del residuo de prensada de semillas de jojoba (Simmondsia chinensis) a través de diseños experimentales que se analizaron mediante el método de superficie de respuesta. Se alcanzó el 99,15 % del máximo teórico al combinar tratamientos mecánicos, químicos y enzimáticos. Las levaduras no convencionales, con su capacidad inherente para utilizar una amplia gama de sustratos y robustas vías metabólicas, se posicionan como organismos innovadores para mejorar la eficiencia de la bioconversión de la biomasa en productos de valor agregado. Mediante la técnica de adaptación evolutiva en el laboratorio se obtuvo una cepa de Scheffersomyces sipitis(denominada HAJ) capaz de resistir distintas condiciones de estrés que ocurren en una fermentación industrial, principalmente gracias al aumento de la actividad de la enzima antioxidante superóxido dismutasa y la acumulación intracelular de moléculas protectoras (trehalosa y glucógeno). Para evaluar el progreso de la autólisis de las levaduras residuales de la fermentación del hidrolizado de la biomasa se usó la espectroscopía FTIR, con el fin de optimizar su aprovechamiento como coproducto del proceso. Los resultados ponen de relieve el potencial de la utilización de levaduras no convencionales para mejorar la viabilidad y sostenibilidad de las biorrefinerías de biomasa lignocelulósica, y contribuir al desarrollo de sistemas de producción de base biológica más eficientes.
Thee transition towards sustainable energy sources has stimulated interest in lignocellulosic biomass as a promising feedstock for biorefinery applications. In this study, the saccharification of jojoba (Simmondsia chinensis) seed press residue was optimised through the utilisation of experimental designs, which were subsequently analysed using the response surface method. A 99.15 % of the theoretical maximum was achieved by combining mechanical, chemical and enzymatic treatments. Unconventional yeasts, with their inherent ability to utilise a wide range of substrates and robust metabolic pathways, are positioned as innovative organisms with the potential to improve the eciency of bioconversion of biomass into value-added products. By means of the technique of evolutionary adaptation in the laboratory, a strain of Scheffersomyces sipitis (designated HAJ) was obtained that demonstrated an ability to withstand diverse stress conditions typical of industrial fermentation, primarily through an increase in the activity of the antioxidant enzyme superoxide dismutase and the intracellular accumulation of protective molecules (trehalose and glycogen). In order to assess the progress of autolysis of residual yeast derived from the fermentation of biomass hydrolysate, FTIR spectroscopy was employed to optimise its utilisation as a co-product of the process. The findings illustrate the potential of employing unconventional yeasts to enhance the viability and sustainability of lignocellulosic biomass biorefineries, thereby contributing to the advancement of more ecient bio-based production systems.
Fil: Novelli Poisson, Guido Fernando. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.