bioetanol

EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ETANOL
UTILIZANDO CEPAS RECOMBINANTES DE Saccharomyces
cerevisiae A PARTIR DE MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR
EVALUATION OF ETHANOL PRODUCTION USING
RECOMBINANT STRAINS OF Saccharomyces cerevisiae FROM
SUGAR CANE MOLASSES
CAROLINA PEÑA
Corporación para Investigaciones Biológicas-CIB, investigador Unidad Biotecnología Vegetal, cpena@cib.org.co

RAFAEL ARANGOMédico, PhD, Corporación para Investigaciones Biológicas-CIB, Jefe Unidad Biotecnología Vegetal, rarango@cib.org.co
Recibido para revisar mayo 29 de 2008, aceptado noviembre 21 de 2008, versión final diciembre 12 de 2008

RESUMEN: Se evaluó la producción de etanol, el crecimiento celular y el consumo de sustrato de tres cepas de
Saccharomyces cerevisiae: CBS8066 (control) y dos recombinantesdesarrolladas en la Unidad de Biotecnología
Vegetal de CIB, GG570-CIBI y GG570-CIBII. Dichas cepas estuvieron bajo el efecto de dos concentraciones de
sacarosa (170 y 250g/L) y dos sustratos (industrial con melaza caña azúcar y sintético con sacarosa).
Durante la fermentación en sustrato industrial se obtuvo mayor producción de etanol a concentración de 250g
sacarosa/L. Bajo estas condiciones, lacepa GG570-CIBII produjo en promedio 2,34g etanol/L mas con respecto a la
cepa control y en adición, a las 10h, produjo 8,02g/L por encima de la cepa control. Por otro lado, la cepa GG570CIBI produjo 3,46g etanol/L menos que la cepa control.
De esta forma, se encontró que la cepa GG570-CIBII es tolerante a alta concentración de sacarosa, y además, es
capaz de producir una concentración mayor deetanol con respecto a la cepa control en melaza caña azúcar con
250g/L sacarosa.
PALABRAS CLAVE: Saccharomyces cerevisiae recombinante, gen pdc, gen adhII, Zymomonas mobilis, etanol.
ABSTRACT: The Ethanol production, cellular growth and substrate consumption of three Saccharomyces
cerevisiae strains: CBS8066 (control) and two recombinant CIB, GG570-CIBI and GG570-CIBII were evaluated
under theeffect of two sucrose concentrations (170 and 250g/L) and two substrates: industrial with sugar cane
molasses and synthetic with sucrose.
During the fermentative process on industrial substrate the major ethanol production was obtained at a sucrose
concentration of 250g/L. Under these conditions, strain GG570-CIBII produced greater ethanol concentrations than
control strain, reaching anaverage of 2,34 g/L, in addition, at 10h of fermentation, GG570-CIBII strain produced
8,02 g/L ethanol above control strain. On the other hand, strain GG570-CIBI produced 3,46 g/L ethanol less than
control strain.
In this way, strain GG570-CIBII cultivated on sugar cane molasses at a sucrose concentration of 250 g/L was tolerant
to high sucrose concentration, and besides, this strain was capable ofproducing greater ethanol concentrations than
control strain.
KEYWORDS: recombinant Saccharomyces cerevisiae, pdc gene, adhII gene, Zymomonas mobilis, ethanol.

Dyna, Año 76, Nro. 159, pp. 153-161. Medellín, septiembre de 2009. ISSN 0012-7353

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1.

Peña y Arango

INTRODUCCIÓN

Actualmente, el bioetanol es producido por
fermentación alcohólica de los azúcares
presentes enmateriales renovables [1, 2]. Dicha
fermentación está influenciada por factores como
la concentración de azúcares del sustrato y el
microorganismo fermentador que se emplee.
De acuerdo con reportes previos [3, 4] cuando S.
cerevisiae se encuentra cultivada a altas
concentraciones de azúcar (menores a 30 – 40%)
se incrementa la producción de etanol.
Adicionalmente, cuando S. cerevisiae seencuentra bajo condiciones de alta concentración
de oxígeno disuelto [5] y la concentración de
azúcares supera 0,16g/L [6] o 9g/L [7], la
levadura convierte su metabolismo oxidativo a
oxidoreductivo o fermentativo incrementandose
la producción de etanol. Dicho fenómeno se
conoce como efecto Crabtree.
Las enzimas piruvato descarboxilasa (pdc) y
alcohol deshidrogenasa (adh) están presentes en...