En un estudio publicado recientemente en Nature Communications , científicos del Centro de Biosostenibilidad (DTU) de la Fundación Novo Nordisk y la Universidad de Yale han investigado cómo las bacterias que se encuentran comúnmente en la fermentación del etanol de caña de azúcar afectan el proceso industrial.
por la Universidad Técnica de Dinamarca
Al estudiar de cerca las interacciones entre la levadura y las bacterias, se sugiere que la industria podría mejorar tanto su rendimiento total como el costo de los procesos de fermentación prestando más atención a la diversidad de las comunidades microbianas y eligiendo entre bacterias buenas y malas.
Los científicos analizaron las interacciones levadura- bacteria en la fermentación del etanol de caña de azúcar reconstituyendo todas las combinaciones posibles de la estructura de la comunidad microbiana, que cubre aproximadamente el 80% de la biodiversidad que se encuentra en los procesos industriales , y especialmente una bacteria que merece una atención especial: Lactobacillus amylovorus. Pero, ¿cómo es que este no entra en la categoría de ‘los malos’? La razón principal es que produce gran parte de la molécula acetaldehído, que se utiliza para alimentar la levadura y, por lo tanto, la ayuda a crecer. Se podría decir que Lactobacillus amylovorus es más generoso por naturaleza y comparte la comida, mientras que muchas otras bacterias involucradas en estos procesos prefieren simplemente robar la comida.
«Funciona casi de la misma manera que un probiótico que protege a las bacterias malas de entrar en el sistema. Y cuando esta bacteria crece, crecerá de una manera que es casi simbiótica con la levadura, lo cual es muy beneficioso para el proceso industrial». , dice Felipe Lino, ex Ph.D. Estudiante en The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability and Global I + D Manager en Anheuser-Busch InBev.
Mejora significativa del rendimiento.
Por lo tanto, las empresas podrían aprovechar la selección no solo de una cepa de levadura ideal para la producción, como comenzaron a hacer ya en los años 90, sino también de seleccionar las bacterias más adecuadas, ya que es completamente imposible deshacerse de las bacterias que están dando vueltas sin importar qué. Un esfuerzo que podría resultar rentable ya en una perspectiva a corto plazo.
Al usar este probiótico en una fermentación de etanol de caña de azúcar, se estima que el rendimiento de la fermentación podría aumentar en un tres por ciento. Si bien el tres por ciento puede parecer un número bastante bajo, este definitivamente no es el caso. Según la publicación anual de biocombustibles de Brasil de 2019, la producción total de etanol de Brasil en 2019 fue de 34.5 mil millones de litros con una demanda interna de 34 mil millones de litros, lo que convierte al país en el hogar de la mayor flota de automóviles que utilizan etanol derivado de la caña de azúcar como combustible alternativo a los combustibles fósiles. petróleo.
Estos números indican que los procesos de fermentación optimizados tienen un gran potencial. Una forma de comenzar a garantizar una producción industrial más eficiente de etanol sería aplicar enfoques más específicos y alejarse de una estrategia de « talla única » en la que se usa el tratamiento con ácido sulfúrico sin más consideración para reducir el pH y matar las bacterias para mantener la población por debajo de un cierto umbral. Esto sería beneficioso tanto económica como ambientalmente, dice Morten Sommer, profesor y líder de grupo en el Centro de Biosostenibilidad de la Fundación Novo Nordisk.
«En lugar de usar una amplia gama de antibióticos, se debe optar por una solución más específica en la que se mantengan las bacterias buenas dentro del fermentador. Este es definitivamente un cambio de paradigma porque no se está luchando por definición contra todas las bacterias, ya que algunas de las bacterias son realmente buenos y mejoran significativamente su producción final al mismo tiempo que tienen un efecto positivo en los costos de producción y la huella ambiental «.
