Control de bacterias lácticas en la producción de bioetanol con monensina y extracto de Prosopis ruscifolia

Autores
Maldonado, Guillermo Andres; Kristof, Irina; Sampietro, Diego Alejandro; Aredes Fernández, Pedro Adrián
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Tucumán desempeña un rol estratégico en la producción de bioetanol en Argentina. Sin embargo, la contaminación por bacterias ácido-lácticas, particularmente del género Lactobacillus, compromete la eficiencia del proceso fermentativo y reduce los rendimientos. Aunque el uso de antibióticos como la monensina ha sido una estrategia común para su control, su aplicación prolongada genera riesgos asociados a la generación de resistencias y al impacto ambiental. En estudios previos demostramos que es posible reducir la dosis de monensina potenciando su efecto con extractos etanólicos de vinal (Prosopis ruscifolia). En este trabajo evaluamos la eficacia de esta combinación para inhibir bacterias lácticas durante el proceso de producción de bioetanol. Se fermentó un mosto compuesto por jugo de caña y melaza (20 % de azúcares reductores totales, pH 5,5), inoculado con Saccharomyces cerevisiae CAT-1 (10 % de crema de levadura), sin agitación, a 30 °C durante 24 horas, simulando condiciones industriales. Se evaluaron tres condiciones experimentales: (i) control de fermentación (solo levadura), (ii) control contaminado (levadura + Lactiplantibacillus plantarum ETAC 72, 5,5×10⁵ UFC/mL) y (iii) fermentaciones contaminadas tratadas con combinaciones de monensina (MO) y extracto etanólico de Prosopis ruscifolia (PR): 0,5× CIM de MO + 2× CIM de PR, y 0,5× CIM de MO + 4× CIM de PR. Finalizada la fermentación, se analizaron los azúcares residuales, acidez del mosto, concentración de etanol, eficiencia fermentativa, viabilidad y porcentaje de brotación de levaduras, y viabilidad bacteriana. Los tratamientos combinados mostraron consumos de azúcares y niveles de etanol similares al control no contaminado, alcanzando una eficiencia fermentativa práctica del 82 %, frente al 61 % del control contaminado. La acidez del mosto fermentado también se redujo significativamente (de 4,3 a 2,3 g H₂SO₄/L), lo que sugiere una inhibición de la síntesis de ácido láctico. No obstante, la viabilidad bacteriana no se vio comprometida, indicando un efecto principalmente bacteriostático. En cuanto a la levadura, su viabilidad se redujo levemente, pero el porcentaje de brotación aumentó considerablemente (10 % en el control vs. 21 % en los tratamientos). Estos resultados sugieren que la combinación de monensina con extracto de P. ruscifolia ejerce una presión selectiva comparable a la del ácido sulfúrico utilizado en el pretratamiento industrial de la levadura, favoreciendo la selección de cepas más robustas. En conclusión, esta estrategia combinada mejora la eficiencia fermentativa y, en consecuencia, la producción de bioetanol, constituyendo una alternativa eficaz para el control de la contaminación bacteriana en procesos continuos con recirculación de levaduras, característicos de las destilerías de la región.
Fil: Maldonado, Guillermo Andres. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina
Fil: Kristof, Irina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina
Fil: Sampietro, Diego Alejandro. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Estudios Vegetales. Cátedra de Fitoquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina
Fil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina
1er Encuentro de Redes de Biotecnología de Argentina
Posadas
Argentina
Red de Biotecnología de Argentina Asociación Civil
Red de Tecnología Enzimática de Argentina
Universidad Nacional de Misiones
Materia
FERMENTACIÓN
CONTAMINACIÓN
BIOETANOL
EXTRACTOS VEGETALES
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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En este trabajo evaluamos la eficacia de esta combinación para inhibir bacterias lácticas durante el proceso de producción de bioetanol. Se fermentó un mosto compuesto por jugo de caña y melaza (20 % de azúcares reductores totales, pH 5,5), inoculado con Saccharomyces cerevisiae CAT-1 (10 % de crema de levadura), sin agitación, a 30 °C durante 24 horas, simulando condiciones industriales. Se evaluaron tres condiciones experimentales: (i) control de fermentación (solo levadura), (ii) control contaminado (levadura + Lactiplantibacillus plantarum ETAC 72, 5,5×10⁵ UFC/mL) y (iii) fermentaciones contaminadas tratadas con combinaciones de monensina (MO) y extracto etanólico de Prosopis ruscifolia (PR): 0,5× CIM de MO + 2× CIM de PR, y 0,5× CIM de MO + 4× CIM de PR. Finalizada la fermentación, se analizaron los azúcares residuales, acidez del mosto, concentración de etanol, eficiencia fermentativa, viabilidad y porcentaje de brotación de levaduras, y viabilidad bacteriana. 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En conclusión, esta estrategia combinada mejora la eficiencia fermentativa y, en consecuencia, la producción de bioetanol, constituyendo una alternativa eficaz para el control de la contaminación bacteriana en procesos continuos con recirculación de levaduras, característicos de las destilerías de la región.Fil: Maldonado, Guillermo Andres. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Kristof, Irina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Sampietro, Diego Alejandro. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Estudios Vegetales. Cátedra de Fitoquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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