Estudio y formulación de nuevos cócteles enzimáticos para la mejora de la producción de etanol a partir de paja de trigo

Resumen

Los biocarburantes (bioetanol y biodiésel) son una de las pocas alternativas renovables para la sustitución de los combustibles de origen fósil en el sector del transporte a corto plazo y la única cuyos productos pueden integrarse fácilmente en los a ctuales sistemas de distribución. La biomasa lignocelulósica es generalmente residual, de bajo coste, abundante y ampliamente distribuida, por lo que la producción de etanol a partir este tipo de materias primas representa una alternativa prometedora para sustituir al etanol de primera generación. Concretamente la paja de trigo, empleada en esta Tesis doctoral, es un residuo lignocelulósico muy abundante en Europa, de bajo coste y con un alto contenido en carbohidratos. Los bioprocesos basados en hidrólisis enzimática y fermentación se muestran como una de las opciones más prometedoras para su desarrollo industrial. Las características estructurales de la biomasa lignocelulósica hacen que sea un sustrato recalcitrante al ataque enzimático, por lo que es necesaria una etapa de pretratamiento anterior a la hidrólisis enzimática y a la fermentación. El objetivo del pretratamiento es alterar la estructura de la lignocelulosa y aumentar la accesibilidad de las fibras al ataque enzimático. Tras el pretratamiento se realiza la hidrólisis enzimática de los sustratos pretratados, considerada una de las etapas que más influyen en el precio final del bioetanol, y por tanto uno de los mayores obstáculos para su comercialización. En esta Tesi s Doctoral se han estudiado diferentes alternativas para mejorar el proceso de hidrólisis enzimática de paja de trigo pretratada. Una de las estrategias para reducir los costes de la etapa de hidrólisis enzimática es la utilización de fuentes carbono apropiadas, y de bajo coste, en la producción de las enzimas necesarias en el proceso. La paja de trigo pretratada, además de sustrato para la producción de etanol, también se ha utilizado como fuente de carbono en la producción enzimas con el hongo Trichoderma reesei RUTC30. Esta parte del trabajo se realizó en el Dpto. de Biotecnología Aplicada de la Universidad Tecnológica y Económica de Budapest (Hungría). También se estudiaron diferentes preparaciones comerciales recientemente desarr olladas por compañías como ¿Novozymes¿ o ¿Genencor¿, que se caracterizaron en cuanto a sus actividades enzimáticas y contenido en proteínas. Para evaluar el efecto de las preparaciones y mezclas enzimáticas sobre un sustrato lignocelulósico real, se