Optimización de la fermentación en estado sólido de hierba de switch utilizando hongos de pudrición blanca para la producción de biocombustibles
Autores: Onu Olughu, Onu; Tabil, Lope G.; Dumonceaux, Tim; Mupondwa, Edmund; Cree, Duncan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La deslignificación biológica utilizando hongos de pudrición blanca es un enfoque posible en el pretratamiento de biomasa lignocelulósica. A pesar de la considerable promesa de esta estrategia de pretratamiento de bajo insumo y respetuosa con el medio ambiente, su aplicación a gran escala sigue siendo limitada. Por lo tanto, comprender la mejor combinación de factores que afectan el pretratamiento biológico y su impacto en la hidrólisis enzimática es esencial para su comercialización. El presente estudio se llevó a cabo para evaluar el impacto del pretratamiento fúngico en la digestibilidad enzimática de la hierba de switchgrass bajo fermentación en estado sólido (SSF) utilizando (PC), 52J (Tv 52J) y una cepa mutante que es deficiente en celobiosa deshidrogenasa (Tv m4D). Se emplearon metodología de superficie de respuesta y análisis de varianza (ANOVA) para determinar las condiciones óptimas de pretratamiento y los efectos de los factores de pretratamiento en la deslignificación, pérdida de celulosa y carbohidratos totales disponibles (TAC). El pretratamiento con Tv m4D dio el TAC más alto (73.4%), mientras que la mayor deslignificación (23.6%) se observó en la muestra tratada con PC. La temperatura de fermentación afectó significativamente las variables de respuesta para las cepas fúngicas de tipo salvaje, mientras que el tiempo de fermentación fue el principal factor significativo para Tv m4D. El resultado de la hidrólisis enzimática con switchgrass tratado con hongos en condiciones óptimas de pretratamiento mostró que el pretratamiento con los hongos de pudrición blanca mejoró la digestibilidad enzimática con switchgrass tratado con tipo salvaje (52J), produciendo aproximadamente un 64.9% y un 74% más de azúcar reductor total antes y después de la densificación, respectivamente, que la muestra de switchgrass no tratada. El pretratamiento utilizando PC y Tv 52J a baja severidad contribuyó positivamente a la digestibilidad enzimática, pero resultó en pellets de switchgrass con baja densidad unitaria y resistencia a la tracción en comparación con los pellets de switchgrass no tratado.
Descripción
La deslignificación biológica utilizando hongos de pudrición blanca es un enfoque posible en el pretratamiento de biomasa lignocelulósica. A pesar de la considerable promesa de esta estrategia de pretratamiento de bajo insumo y respetuosa con el medio ambiente, su aplicación a gran escala sigue siendo limitada. Por lo tanto, comprender la mejor combinación de factores que afectan el pretratamiento biológico y su impacto en la hidrólisis enzimática es esencial para su comercialización. El presente estudio se llevó a cabo para evaluar el impacto del pretratamiento fúngico en la digestibilidad enzimática de la hierba de switchgrass bajo fermentación en estado sólido (SSF) utilizando (PC), 52J (Tv 52J) y una cepa mutante que es deficiente en celobiosa deshidrogenasa (Tv m4D). Se emplearon metodología de superficie de respuesta y análisis de varianza (ANOVA) para determinar las condiciones óptimas de pretratamiento y los efectos de los factores de pretratamiento en la deslignificación, pérdida de celulosa y carbohidratos totales disponibles (TAC). El pretratamiento con Tv m4D dio el TAC más alto (73.4%), mientras que la mayor deslignificación (23.6%) se observó en la muestra tratada con PC. La temperatura de fermentación afectó significativamente las variables de respuesta para las cepas fúngicas de tipo salvaje, mientras que el tiempo de fermentación fue el principal factor significativo para Tv m4D. El resultado de la hidrólisis enzimática con switchgrass tratado con hongos en condiciones óptimas de pretratamiento mostró que el pretratamiento con los hongos de pudrición blanca mejoró la digestibilidad enzimática con switchgrass tratado con tipo salvaje (52J), produciendo aproximadamente un 64.9% y un 74% más de azúcar reductor total antes y después de la densificación, respectivamente, que la muestra de switchgrass no tratada. El pretratamiento utilizando PC y Tv 52J a baja severidad contribuyó positivamente a la digestibilidad enzimática, pero resultó en pellets de switchgrass con baja densidad unitaria y resistencia a la tracción en comparación con los pellets de switchgrass no tratado.