Evaluación de la producción de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de la fermentación con glicerina residual de la producción de Biodiesel en la Universidad del Valle de Guatemala

Abstract

En la industria de la producción de plásticos se han realizado investigaciones que permitan determinar si es factible utilizar sustitutos de la materia prima convencional para generar menor impacto ambiental. En consideración a este último factor, se propuso trabajar en la búsqueda de bioplásticos que tengan las propiedades fisicoquímicas similares a las que se observan en los plásticos derivados del petróleo y, a la vez, se degrade en menos tiempo. Es por ello que los Polihidroxialcanoatos (PHA) han adquirido popularidad al ser un biopolímero que se puede generar a partir de bacterias, sin embargo, representa un reto por el costo elevado, ante fuentes de alta concentración de carbono y bajas concentraciones de nitrógeno. De esta manera se ha realizado este proceso industrial, con el objetivo de producir PHA, a través de un residuo, siendo este, glicerina del proceso de biodiesel, utilizando tres cepas: B. megaterium, B. subtilis y B. cereus; luego del ensayo se determinó que la mejor cepa era la B. megaterium por el notable crecimiento que obtuvo en comparación de las otras dos, a pesar de este hallazgo, era necesario escalar a un ensayo con mayor cantidad de contenido, por ello se trabajó con 1L, así evaluar la cantidad de glicerina que era óptima para obtener el mismo resultado, por ello se trabajó con concentraciones de 15, 20 y 30 g/L, estableciendo que la de 20 fue la mejor. Adicionalmente, se realizaron ensayos para reforzar que efectivamente era PHA, a partir de la Tinción con Negro de Sudán, obteniendo un resultado positivo, pues cambió de color a negro. La principal recomendación es dar seguimiento con volúmenes superiores a 1L, para valorar si es factible su implementación o se descarta por el costo que representa la producción.

In the plastics production industry, research has been conducted to determine whether it is feasible to use substitutes for conventional raw materials to generate a lower environmental impact. Considering this last factor, work was proposed on the search for bioplastics that have physicochemical properties similar to those observed in petroleum-derived plastics and, at the same time, degrade more quickly. This is why polyhydroxyalkanoates (PHAs) have gained popularity as a biopolymer that can be generated from bacteria; however, they represent a challenge due to their high cost, compared to sources with high carbon concentrations and low nitrogen concentrations. In this way, this industrial process has been carried out, with the objective of producing PHA, through a residue, this being, glycerin from the biodiesel process, using three strains: B. megaterium, B. subtilis and B. cereus; after the test it was determined that the best strain was B. megaterium due to the remarkable growth it obtained compared to the other two, despite this finding, it was necessary to scale up to a test with a greater amount of content, therefore we worked with 1L, in order to evaluate the amount of glycerin that was optimal to obtain the same result, therefore we worked with concentrations of 15, 20 and 30 g / L, establishing that 20 was the best. Additionally, tests were conducted to confirm that it was indeed PHA, using Sudan Black staining, and the result was positive, as the color changed to black. The main recommendation is to continue testing with volumes greater than 1 L to assess whether its implementation is feasible or whether it can be ruled out due to the production cost.