La elevada demanda de energía ha aumentado el interés en el uso de biomasa lignocelulósica para la producción de biocombustibles, en el cual las enzimas hidrolíticas termófilas y termoestables juegan un rol importante. En este contexto, el objetivo de la presente investigación fue aislar y seleccionar bacterias termotolerantes celulolíticas y xilanolíticas de las fuente termales Chancos, Olleros y Huancarhuaz, ubicados en el Callejón de Huaylas, Ancash – Perú.
El aislamiento de las bacterias se hizo a partir de muestras frescas, enriquecidos ex situ y enriquecidos mediante cebos dejados in situ; se usó medio basal salino (MBS), 50°C y 6,5 de pH. La selección se realizó mediante la coloración con Rojo Congo sobre placas de cultivo suplementados con carboximetil celulosa (CMC) o xilano. Para la identificación taxonómica se analizó el gen 16S rDNA. Se cuantificó la actividad endoglucanasa, celulasa total y xilanasa de las cepas seleccionadas. A los extractos enzimáticos con los mejores resultados se les determinó la temperatura óptima, pH óptimo, y la estabilidad térmica.
Se aislaron 62 cepas de bacterias, de las cuales 29 mostraron halos de hidrólisis en CMC y xilano. Mediante el análisis del gen 16S rDNA se encontró que las cepas seleccionadas correspondían a Bacillus licheniformis, B. subtilis y Cohnella laeviribosi. La mayor actividad de celulasa y xilanasa se obtuvo en B. subtilis DCH4, B. subtilis DO6, B. licheniformis EPO2 y C. laevibosi EHB4. Ensayos posteriores en estas cepas mostraron actividades endoglucanasas óptimas entre 45-60°C y pH entre 5-6. Las actividades xilanasas óptimas se obtuvieron entre 55-65°C y pH entre 6-7. El 50% de la actividad endoglucanasa de C. laevibosi EHB4 se mantuvo después de una incubación a 80°C por 1 hora, resultado similar se obtuvo en la actividad xilanasa de B. licheniformis EPO2.
Se ha demostrado la presencia de bacterias termotolerantes celulolíticas y xilanolíticas en las fuentes termales de Chancos, Olleros y Huancarhuaz. Las cepas C. laevibosi EHB4 y B. licheniformis EPO2 podrían ser utilizadas en el desarrollo de procesos de bioconversión de biomasa lignocelulolítica. / The high demand of energy has increased interest in the use of lignocellulosic biomass to produce biofuel, wherein thermophilic and thermostable hydrolytic enzymes play an important rol. In this context, the aim of this investigation was to isolate and select thermotolerant cellulolytic and xylanolytic bacteria from Chancos, Olleros and Huancarhuaz hot springs located in the Callejon de Huaylas, Ancash - Peru.
Isolation of bacteria was performent using fresh samples, ex situ enrichment and in situ baiting, in basal salt medium at 50°C and pH 6,5. The selection was performed by staining Congo Red on culture plates supplemented carboxymethyl cellulose (CMC) or xylan. For taxonomic identification 16S rDNA gen was used. Endoglucanase, total cellulase and xylanase activities were quantified in selected strains. Some crude enzyme extracts that shown the best results were tested to determinated optimum temperature, optimum pH, and thermal stability. It was isolated 62 bacterial strains and 29 showed hydrolysis halo on CMC and xylan plates. The 16S rDNA gene analysis determined that the selected strains correspond to Bacillus licheniformis, B. subtilis and Cohnella laeviribosi. The highest cellulase and xylanase activities were obtained to B. subtilis DCH4, B. subtilis DO6, B. licheniformis EPO2 and C. laevibosi EHB4. Subsequent assays in these strains showed endoglucanase activity optimum betwee n 45-60°C and 5-6 of pH. The xylanase activity optimum was obtained at 55-65°C and pH 6-7. Fifty percent of the endoglucanase activity of C. laevibosi EHB4 after incubation at 80 ° C for 1 hour is maintained, a similar result was obtained in the xylanase activity of B. licheniformis EPO2.
It was been demostrated the presence of cellulolytic and xylanolytic thermotolerant bacteria in Chancos, Olleros and Huancarhuaz hot springs. C. laevibosi EHB4 and B. licheniformis EPO2 may contribute to the development of lignocellulosic biomass bioconversion process.
Keywords: Thermotoleran, hot spring, cellulases, xylanases, Bacillus, Cohnella.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:Cybertesis/oai:cybertesis.unmsm.edu.pe:cybertesis/3777 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Tamariz Angeles, Carmen |
| Contributors | Gutiérrez Correa, Gabriel M. |
| Publisher | Universidad Nacional Mayor de San Marcos |
| Source Sets | Universidad Nacional Mayor de San Marcos - SISBIB PERU |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | Repositorio de Tesis - UNMSM, Universidad Nacional Mayor de San Marcos |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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