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Biogénesis de sulfuro de hidrogeno empleando ácidos grasos volátiles producidos por la hidrólisis de vegetales y frutas en descomposición.
(Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímicas, 2009) Crespo Melgar, Carla F.
El presente trabajo pretende establecer y controlar la producción biogénica de sulfuro de hidrogeno a partir de la utilización de ácidos grasos volátiles (donador de electrones y fuente de carbono), obtenidos de la hidrólisis enzimática de vegetales y fruta en descomposición; los procesos bioquímicos fueron cuantificados mediante técnicas analíticas e instrumentales. Se estableció un sistema de dos biorreactores, conectados a una trampa de precipitación de metales pesados, en el primero se llevo a cabo la producción de ácidos grasos volátiles (AGVs) mediante la hidrólisis enzimática de vegetales y frutas, efectuada por un consorcio microbiano aerobio-anaeróbico; en el segundo biorreactor se llevo a cabo el proceso de sulfidogénesis con un consorcio anaerobio de bacterias sulfato reductores (BSR), alimentado por AGVs y sales de sulfato; el sulfuro de hidrogeno producido fue dirigido a una trampa de precipitación con un efluente artificial, simulando las concentraciones de metales de la mina Bolívar del departamento de Oruro, como modelo de precipitación en drenaje acido de mina. Se empleó la mayor concentración constante de sulfuro de hidrogeno producido biogénicamente, alrededor de 17mM (ó 578 mg/L), cuya capacidad precipitante fue: zinc 96.75 por ciento, cobre 98.45 por ciento y plomo 100 por ciento, de acuerdo a mediciones en el equipo de absorción atómica, para cada uno de los cationes. Para la optimización de la producción de Sulfuro de Hidrógeno (H2S), se aplicaron diseños factoriales (32), utilizando como variables independientes tres concentraciones diferentes de AGVs y Sulfato; se demostró que las concentraciones adecuadas para la óptima producción de H2S, son 32 mM de Sulfato y 0.35 g/L de AGVs.
Diversidad Microbiana: Selección, aislamiento e identificación de microorganismos anaerobios termófilos productores de etanol.
(Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímicas, 2009) Crespo Melgar, Carla F.
Las bacterias termófilas anaerobias son capaces de producir etanol como principal producto de fermentación a partir de un amplio espectro de substratos, como hexosas, di- y polisacáridos y varias pentosas. Existen muchas ventajas de llevar a cabo fermentaciones a elevadas temperaturas sin necesidad de aereación y enfriamiento, entre ellas, la remoción constante de etanol y el bajo riesgo de contaminación. Sin embargo, son muy pocas las bacterias termófilas anaerobias eficientes, aun así este proceso es una esperanza ante la crisis mundial de energía. El objetivo de esta investigación fue seleccionar, aislar e identificar microorganismos termófilos anaerobios productores de etanol partiendo de la utilización de residuos agroindustriales y substratos simples. A partir de 27 consorcios, se seleccionó el consorcio B por su rendimiento en la producción de etanol. Se optimizaron condiciones de cultivo mediante diseños factoriales, determinando, fuente y concentración de nitrógeno (1 g/L urea) y proporción Carbono: Nitrógeno (12.8g: 1g). Debido a la baja producción de etanol del consorcio B, se aislaron cepas bacterianas del mismo. Ocho cepas fueron recuperadas, siendo la cepa 45B la mejor productora de etanol. Se establecieron balances de masas, cinéticas y rendimientos en función a la formación de productos y consumo de substrato. Etanol fue el producto mayoritario respecto a otros (ácidos orgánicos, etc) con un rendimiento de 0.38 g / g de ?- D xilosa consumida. El rendimiento de la producción de etanol mejoró cuando otros substratos fueron fermentados, siendo comparable al obtenido por vías convencionales con levaduras y bacterias. La cepa 45B fue caracterizada e identificada mediante la secuenciación del gen 16S ADNr. La cepa 45B tuvo 99.1 por ciento de homología con Caloramator viterbiensis, por sus características morfológicas y bioquímicas se la propone como una nueva especie, con potencial de producir etanol, bajo condiciones anaerobias termófilas, a partir de un amplio espectro de substratos.