Fermentación de xilosa de una cepa de Saccharomyces cerevisiae mejorada a través de ingeniería evolutiva

Abstract

La ingeniería evolutiva busca el mejoramiento de microorganismos con aplicaciones industriales con el uso de técnicas que aceleran su adaptación a condiciones específicas. Saccharomyces cerevisiae tiene una capacidad biotecnológica superior; sin embargo, no es capaz de asimilar eficientemente pentosas provenientes de la biomasa lignocelulósica. En este trabajo, se aplicaron por separado tres metodologías de ingeniería evolutiva: Evolución Adaptativa en Laboratorio (EAL), mutagénesis y genome shuffling, en la cepa S. cerevisiae TMB3001. El consumo de xilosa de las cepas obtenidas fue muy superior al de la cepa parental TMB3001 (75% vs 5%) en condiciones aerobias y como única fuente de carbono. Cuando se evaluaron diferentes relaciones de xilosa y glucosa en condiciones anaerobias, se observó mayor crecimiento y consumo de los sustratos. El mayor rendimiento de biomasa se observó en la cepa A-300 (0,38 g/g) en una relación 75/25 de xilosa/glucosa. Todas las cepas mejoradas tuvieron un comportamiento fermentativo en glucosa que alcanzó rendimientos de etanol entre el 42 y 46%. En presencia de xilosa, los mayores rendimientos se alcanzaron en la relación 75/25 por las cepas A-300 y H-12 (38 y 40%, respectivamente). La combinación de técnicas de ingeniería evolutiva permitió la obtención de una levadura consumidora de xilosa con un fenotipo fermentativo muy prometedor para el aprovechamiento de la biomasa lignocelulósica.

Keywords

• adaptación
• fermentación
• levadura
• mutagénesis
• pentosas