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Effect of the addittion of iron and zinc ions over ethanol production of two recombinant Saccharomyces cerevisiae strains Carolina Pea Serna, Rafael Arango Isaza, Luis Fernando Restrepo Betancur RESUMEN Ing, de Procesos, MSc. Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia. Corporacin para Investigaciones Biolgicas. Carrera 7565-87. HYPERLINK mailtocpenaser@gmail.com cpenaser@gmail.comMdico, PhD. Corporacin para Investigaciones Biolgicas. Carrera 72A78B-141. HYPERLINK mailtorarango@cib.org.co rarango@cib.org.co Estadstico, Esp. Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia. Carrera 7565-87. HYPERLINK mailtofercho7474@hotmail.com fercho7474@hotmail.com Palabras clave gen pdc, gen adhII, Zymomonas mobilis, in ferroso, in zinc. ABSTRACT Key word pdc gene, adhII gene,Zymomonas mobilis, ferrous ion, zinc ion.Recibido febrero 12 de 2010 Aprobado junio 23 de 2010 Introduccin El bioetanol es un producto derivado de la fermentacin alcohlica de los azcares presentes en materiales renovables como caa de azcar, remolacha azucarera, madera, maz, entre otros (Federacin Nacional de Biocombustibles, 2007 Soliclima, 2006), dicha fermentacin es realizada por microorganismoscomo Saccharomyces cerevisiae o Zymomonas mobilis. Industrialmente, el bioetanol se produce utilizando S. cerevisiae como microorganismo fermentador debido a la capacidad para metabolizar un espectro amplio de azcares (Ertola et al., 2007) y tolerar minerales presentes en sustratos de uso industrial (Gunasekaran y Chandra, 1999). Sin embargo, Z. mobilis ha mostrado tener un mayor rendimiento enla produccin de etanol (Gunasekaran y Chandra, 1999 Glick y Pasternak, 2003 Davis et al., 2006), posiblemente como consecuencia de la mayor afinidad de las enzimas piruvato descarboxilasa (PDC) EC 4.1.1.1 y alcohol deshidrogenasa (ADH) EC 1.1.1.1 sobre sus respectivos sustratos (Brenda database Hoppner y Doelle, 1983). Sustratos industriales usados para la produccin de bioetanol como la melaza decaa de azcar contienen altas concentraciones de hierro lo cual podra afectar de forma directa la produccin de etanol, y cuyo efecto no ha sido evaluado hasta el momento. Por esta razn, en este trabajo se evalu la adicin de iones zinc y ferroso sobre la produccin de etanol de tres cepas de S. cerevisiae CBS8066 (parental, utilizada como control) y dos recombinantes, GG570-CIBI y GG570-CIBIIdesarrolladas en la Unidad de Biotecnologa Vegetal de la Corporacin para Investigaciones Biolgicas (CIB). Materiales y mtodos Microorganismo de estudio Se utilizaron tres cepas de Saccharomyces cerevisiae cepa CBS8066 (parental) usada como control obtenida de Centraalbureau voor Schimmelcultures (Utrecht, Holanda), la cepa GG570-CIBI que contiene el gen pdc de Z. mobilis bajo el control del promotor yterminador de la fosfoglicerato kinasa (PGK) de S. cerevisiae, y la cepa GG570-CIBII que contiene el gen pdc con el promotor y terminador de PGK y el gen adhII de Z. mobilis, bajo el control del promotor y terminador de la alcohol deshidrogenasa I de S. cerevisiae (Vsquez et al., 2007). Las cepas de S. cerevisiae fueron mantenidas en agar YPD (1 extracto de levadura, 2 peptona y 2 glucosa) a 4 C(Suresh, et al., 1999 Blanco et al., 2006). Medio de cultivo Se utiliz el medio de cultivo YPD modificado con la siguiente composicin glucosa 100 g/L, KH2PO4 1 g/L, MgSO47H2O 0.5 g/L, peptona 10 g/L y extracto de levadura 5 g/L. De acuerdo con los tratamientos por evaluar, se adicion hierro y zinc a travs de FeSO47H2O y ZnSO47H2O, respectivamente. Adicionalmente, al medio YPD modificado se lerealiz un anlisis qumico por absorcin atmica para determinar la concentracin inicial de hierro y zinc. Experimentos fermentativos Se prepar un preinculo con una colonia de S. cerevisiae aislada del agar YPD, se cultiv en 50 mL de medio de cultivo lquido YPD modificado 10 glucosa por 24 h, luego se midi DO660 (Davis et al., 2006 Govindaswamy y Vane, 2007) hasta alcanzar 1,6 y posteriormente se...